die Zukunft der Zivilisation

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Lektorat: Martina Blum (Hauptteil),
Christoph Hirsch/Torsten Merz (Ausblicke), alle oekom verlag
Druck: XXXXXXXXXXXXXX
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gemeinnützige Organisation, die sich für eine ökologische und
sozialverantwortliche Nutzung der Wälder unserer Erde einsetzt.
Alle Rechte vorbehalten
Printed in Germany
ISBN 978-3-86581-410-4
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der
Druckerei
Ugo Bardi
Der
geplünderte
Planet
Die Zukunft des Menschen
im Zeitalter schwindender Ressourcen
Aus dem Englischen von
Eva Leipprand (Hauptteil)
Hans Freundl, Thomas Pfeiffer, Werner Roller,
Heike Schlatterer (Ausblicke)
Für meinen Sohn Francesco,
den Geologen
Vorwort von Ernst Ulrich von Weizsäcker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XX
Einführung:
Annäherung an die Grenzen des Wachstums . . . . . . . . . XX
Kapitel I
Gaias Gaben: Die Herkunft der Bodenschätze
Die Geburt einer neuen Wissenschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ein Planet wird geboren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gaia: der lebende Planet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erze: Gaias Gaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gaias Tod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Kapitel II
Der geplünderte Planet: die Geschichte des Bergbaus
Die lange Geschichte des Bergbaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Entstehung des Bergbaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fossile Brennstoffe und die Geburt des modernen Bergbaus . . . . . . .
Die kurze Periode der Atomenergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Eine riesige Industrie in permanenter Entwicklung . . . . . . . . . . . . .
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Kapitel III
Auf Bodenschätze gegründete Weltreiche –
Bergbau und Kriege
Eine Welt ohne Geld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Geburt der Münzwährung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Münzprägung als Kriegswaffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Auf Mineralien gegründete Weltreiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Globale Handelsimperien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Auf fossilen Brennstoffen gegründete Weltreiche . . . . . . . . . . . . . .
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Kapitel IV
Eine Universalmaschine für den Bergbau:
Mineralien und Energie
Eine Universalmaschine für den Bergbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XX
Energie und Mineralgewinnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XX
Mineralabbau in den Ozeanen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XX
Der Stein der Weisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XX
Mineralabbau im Sonnensystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XX
Ressourcenknappheit ist unausweichlich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XX
Kapitel V
Die Glockenkurve: Eine Modell der Knappheit
Brennstoff für Öllampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Glockenkurve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modelle für Knappheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Tragik der Allmende im Bereich der Mineralien . . . . . . . . . . . . . .
Füchse und Hasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Achillesferse der Mineralindustrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Perspektiven der Mineralienknappheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Kapitel VI
Die dunkle Seite des Bergbaus:
Umweltverschmutzung und Klimawandel
Wie ich dich liebe, Mary! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Abfälle des Bergbaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Abfall, Abfall überall! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Schwermetallabfall: Quecksilber und andere Giftstoffe . . . . . . . . . .
Abfall der Moderne: Treibhausgase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Das Anthropozän . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Kapitel VII
Die Red-Queen-Hypothese: die Zukunft der Zivilisation
Wettlauf nach den Regeln der Roten Königin . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Substitution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wiederverwertung und Wiederverwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Anpassung und Effizienz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wie die Zukunft aussehen wird . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Schlussbetrachtung:
Eine mineralische Eschatologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Danksagung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XX
Anmerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XX
Ausblick 1: XXXXXXXXXXXX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ausblick 10: XXXXXXXXXXXX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Ausblicke stehen hier
provisorisch
Vorwort
Das ist ein Vorwort Ernst Ulrich von Weizsäcker. Ribus quunt evel ipsa
natemquos dia niet rem is esciet dis re plabor recae. Gendae. Imet doloratate
corum, optati doluptibus, serat volupti atincit diatis enit, ommolor endiori
assunt expel es dolorerferit fugit, inis elesto consequatiis alit, con enimust,
sequis pro doluptisi dolessum, quiatur mi, ad ent is nobis magnis dolorio
esendigendi con res earum unt resequam ex eum, nonsequ ideles sequunt
orrovidunt omniscia idis pratur?
Ersperspiti numentore nem quis quatet atus moluptium fugiti qui quias
aborum quo evendebis ut pro dit dolestiones ex et omnis corepudae nem ut
accae. Cullabo. Ebitatu ribusda ectendit qui andi temperi busantus aut am,
aut aut aut pre ne cum voloria vollabo. Nequis rerem voluptatis exernatem
que sent officiumque eiciliqui te corrovit omnis et od et pelentet magnimus
debis vollandam inum nobis magnient pro voles et id unt laut et vitis aut
quid eost eate lande porum eati re reni nis et aut rese provid ut as re paris
moditi dere provit que nest od endae nonseque occullor anihil ipis re rehenti
nonet illata pel ex explantibus.
Ehendae ctasita ssitatur aut qui voles int restioriam facearum int eium
con evel expellabore, invella boresequosam intis et pa conem et voluptatio
cullesequas dellaceperia volor rercias as evel ipiet mi, sinus seque solo mo
cum debit odiae velente et, serroruntiae nem aliqui tem res erem. Itat.
Ci nobit fugia cus eum accatur modi ut aut asit, officii simet, te audit
quam harum il idebitis rerspis minvel magni alique niendunt officat quati
dictati doles es dit pernatempel mi, odit volenda ndenissunt esed maioreh
endandit, consequo evellanderis re ped quo blab in corehen delestrumqui
totam, sim el intis quatecab inust, ut dignihit as unt ex ex et eic tota sant.
Ist, quam, ut et, conest faccus exeri que nam qui ium nonse moloreptatem
con pos escia et ommoluptatur aut a dolorem nonsedi catquib ersperias net
auditatis entiorpores repre quis eseniment prem adipsus am, es est dition
es nobis ex et quiatur, ex endam la quatia solum doloreh enisinc tatiate id
quia verspic atiosap iendam illectu repreri busdae perum cus, imusaperum
fugia sam nonse odion nus sedicie nturis sequis non eum audamendae. Bor
minimet usdam, sum volupta tquodit iatus, sequia volorro cusda ne pore di
volupit labor simint eost expelluptati dolupta tiatiam eum que dis aliam ania
eum volupta nobiti cor aspelenes as dolupta debis debitata doluptas est id ut
aut exerumet hilis ullupta quuntur rempellique ventis eum que ratem etur
ratem fugiat audis molestem faccuscima sitam quam, solessinum rem et am
10
Vorwort
Ediam utemqua tecestiae consequi volecta dolupta sumenda et vit ratiam
voluptasi simpe nisit moluptur, comnientis ent, aut postiust, sus volor sed
ma cumque et mo et excearum aut autet et volenti usapideror adit undi
to voluptur, id quis accum si comnia de ani doluptat odistrum et magnihi
liquat apid quidere ptaeste mquiand electatem ea nulpariam liquo magnis
moluptaquis et as nonsenist acerum repelic itempor eptur, ut que sunt.
Adis nullabo repudant denditi in porepelit rest, aut omnit, ipsam atio.
Ut mos magnis is autatur aut modipsum et lignis andi ium aut elenis aut
volupti si debitas re aut faccum rem expliciusda volorpo ssequid ut qui tem
ut postota sinis nis adi aut eseque et volest estis ut ero officip saessimaio
dolupit, omnis re, con nonessi tes re vent debis suntur sumquis sundita tinctibus.
Ut harum earum, tecto temporent qui sunture stisto di aut quam et vid
qui aceremposam que mo es que volore cone dolupta nihitiis am, torum rescit que et volum ex eatus nonsequo quam eos id expliquam ne a abore comnihic tecuptaquia quo di ratatus quid qui comnis repudiam faciet as invero
beria qui beatint alis inihictiur aute as aut as ex et evendan duntia invella et
et remo eaquosa nonsequia num, totati saperi aborro il in pre, occumquatiur
amus.
Ur? Od ma sunt la quasped que litae. Int auta que sum aperit, si blatem
facea corae re, ommoluptae. Et laborit esed que pe quidus, quatem nobisti
aerrum que sitem cus et dolorestint inveritem dolut et accupta tumqui corion
nulpa consequo est, anis eum is earit aditatinum voluptas autem ipsumqui
dis il mo dio berrumqui doluptaquia dolorum dollit, accatur maximil lanimenti omnit eat odi del et ipisimaio ea aut quid quibusam que laccus mi,
omnim etur sima si ut aliquatur, as aut aut quam dolest eiumquas ad que nis
maio dicipsantia que comnit ut fuga. Nequo inulparum quidel ium ulparum
nonseceate niatio. Tiosapersped quame et pra vendae. Nam expero videsequist et entium doluptae dolore, ulparum int odis sit periosandam, omnihitatem renitae cone nus recuptas eveniatis apitaquo et, consequatur aut ra
sent.
Uptaspe sitas evero magniendaero to incit endipic tem volum volorem
volo inis unt ate quis aligent evelest aruptate re, optatur aute prendissit res
simendi dunto cus, aut quae ma quo esequas itatest oremqui bla vellendel
elita vellore dolupta estisquam que net vellumendam hitatia que volorion
nosam, a voluptatem quasimil in rerrorrovid ma cuptae siminctur aliquossit
enia eicipsa perferu ptaessi cus, ut omnimet illabore oditibus.
Os et pla dit labo. Et utatempore liquatus et apernatiant eum que rem
volupienime sapiendebis ius, invenienda vel magnim et voluptiis apelis aciis
diae verum as simus corem. Id que molupis aspere necea sim rendae od
mi, vent vendit ab imust, voluptatis delectati iundant ut que officiliquae pe
nonectempore cum qui aut quassima volupta erumquatem dictore volup-
XXXX
11
turio velecab orrovit aliquat faceprae. Abo. Ehent, ut aut exere ventesero
officipsant, cus et et acerem harum quatiam remolorerum eaquis reicius, net
dic to cor a dolupti untotatiam, sed quis doloresto bea volorpor a volupta
tinveliam expliquam acipicaest eum reribusam laborest laut doles dis ipid
quam, volestio dolorem cum, ipsandis vollenistis min prem doloresciis et,
sum voloreh entector ant.
Erciderum et moluptius etur? Bitatem porerspitae provitio. Nam, sustiore
volorpore vel ipsum re ni corio. Sed mo cus explatibus.
Porporum ame volupit, officil itibusdam solo dem dempos rerit esequis
sundit et eumque volut as mi, nem repro blabore cor rem quam re, core
voluptatem et venis inis maion pe plia doluptasit repernamet enihic te ea
doluptias debit perspit volore, ut hil idebita ea prem eos es quiatem fuga. Ut
ommosto eaquias consequis eaqui soluptate volupta tquostibusae moluptate
non pedis doluptisi cus, quunti is qui consequam que verem solupta tentiur?
Ut volutaqui reped min conempe quuntis et volorporpore volore consequid eri archica eperro tem escideb issitibusam que es ex eturia dolor sunt
alitiusdam et, am, sectempero que nistrum et fuga. Ut rem diti beria nostrum consequasit volut officiam, quam quuntus non et enecab invernam re
es audaepe rferionsed molor accatqui corroreium aut lam, aut amusam fuga.
Eperchit liqui asit, ut estruptas quaspero quis am, exereces explati urehendus quature volo core, que sumqui delitas magnam quisint omnihictiis mi,
te nis rae volorit et aborem eum eost vitatis quo beri asped molupta ectotas
dunt enis escit, quaepro videbit pe et officium simos id quodit, officimint es
maiosandi ilibeaqui te id que ni ut rest, autem. Ibus quam nit quibus maximin ullaborios volore et es am ipit vel ipsunte ex eum rem que dolendunt
volupta turerspidit es sitat.
Am id et et ipsapistiam, tora cus excepre nonescit, consectur?
Atemporem. Optiisque quid mi, cusdande sita es volecerum quis magnien daesed quo evendiam soleni quibus essitati inveriorum debit, ium
cones escilla dipicia volori sed qui sit odi consequ aspeditatur?
Einführung
Annäherung an die Grenzen
des Wachstums
Die große Geschichte des Bergbaus nahm ihren Anfang vor Zehntausenden
von Jahren, als unsere fernen Vorfahren erstmals Löcher in die Erde gruben,
um werkzeugtaugliche Steine zu finden. Das war der bescheidene Auftakt
einer Revolution, aus der die moderne Bergbauindustrie hervorging, eine
Industrie, die heute Milliarden von Tonnen Material abbaut und verarbeitet.
Es ist dieser gigantische Zufluss an Mineralrohstoffen, der der weltweiten
Industriewirtschaft die Energie und die lebenswichtigen Ressourcen liefert,
die sie braucht, um auch weiterhin Güter und Dienstleistungen zu produzieren.
Doch während die Ausplünderung der Erde fortschreitet, ist immer häu
figer die Befürchtung zu hören, die Bodenschätze könnten uns »ausgehen«.
Ängste dieser Art wurden immer wieder als Kassandrarufe verlacht. Und
doch dürfen wir nicht vergessen, dass die Erde ein endlicher Planet ist, und
auch die Adern sind endlich, die Erze und die Flöze, aus denen wir die Mine
ralien gewinnen. Die Frage, wie lange diese Vorräte wohl noch reichen werden, ist also durchaus berechtigt. Und ebenso berechtigt ist die Frage, wie
sich deren allmähliche Erschöpfung auf die Wirtschaft auswirken wird –
und zwar schon lange bevor der jeweilige Stoff definitiv nicht mehr zur Verfügung steht. Und mit noch viel mehr Recht darf man fragen, welche Folgen
es haben wird, wenn wir die abgebauten Rohstoffe über das ganze Ökosystem
verteilen; es geht also um die Folgen dessen, was wir als »Umweltverschmutzung« definieren. Viele dieser Materialien sind für den Menschen giftig, und
der Abbau fossiler Kohlenwasserstoffe führt im letzten Ergebnis zu Kohlendioxid (CO2), das sich auf das gesamte Ökosystem negativ auswirkt und das
Erdklima unwiderruflich verändert.
Eine der ersten Studien, die diese Probleme zu analysieren und zu quanti
fizieren versuchten, erschien 1972 unter dem Titel Grenzen des Wachstums1.
Sie wurde vom Club of Rome gefördert, einer Denkfabrik von Intellektuellen,
die sich über die Zukunft der Erde Gedanken machten. Durchgeführt wurde
sie von einer Forschergruppe am Massachussetts Institute of Technology. Von
Anfang an war die Studie mit dem Ziel konzipiert, ein Gesamtbild zu erstellen und nicht einfach nur die grob vereinfachende Vorstellung von den »zur
Neige gehenden Ressourcen« zu behandeln. Da man die besten Computer der
damaligen Zeit zur Verfügung hatte, konnte die Studie Grenzen des Wachs
14
Einführung
tums die Interaktion verschiedener Parameter des Weltwirtschaftssystems
berücksichtigen und Szenarien für die mögliche Entwicklung des Systems
bis zum Ende des 21. Jahrhunderts entwerfen. Die steigenden Kosten bei der
Ressourcenförderung und beim Kampf gegen die durch die industriellen Prozesse entstehende Umweltverschmutzung waren in die Studie einkalkuliert.
Die Ergebnisse ließen für Optimismus wenig Raum. Die Kombination aus
Ressourcenverknappung und Schäden, die aus der Umweltverschmutzung
herrührten, würde irgendwann in nicht allzu ferner Zukunft mit Sicherheit
das Wirtschaftswachstum zum Stillstand bringen und einen unumkehrbaren
Niedergang des industriellen wie auch des agrarwirtschaftlichen Systems
bewirken. Das »Basisfall«-Szenario, das von den zuverlässigsten Daten ausging, die man seinerzeit zur Verfügung hatte, ließ den Beginn des Niedergangs zu einem Zeitpunkt in den ersten Jahrzehnten des 21. Jahrhunderts
erwarten. Weitere Szenarien, die auf anderen Einschätzungen der Eingabeparameter beruhten, errechneten den Niedergang für einen späteren Zeitpunkt; vermeidbar erschien er aber auch hier nicht. Allein ein radikaler
Wandel in der Organisation der Weltwirtschaft könnte, so die Studie, den
Niedergang verhindern und das Wirtschaftssystem langfristig stabilisieren.
Um dieses Ziel zu erreichen, empfahlen die Autoren Maßnahmen wie die
Begrenzung des industriellen Wachstums und des Abbaus von Mineral
ressourcen. Empfohlen wurden auch nachhaltige Verfahren in Industrie und
Landwirtschaft sowie geeignete Maßnahmen zur Begrenzung des Bevölkerungswachstums.
Es ist unnötig zu erwähnen, dass keine dieser Maßnahmen je in die Praxis umgesetzt wurde. Die Geschichte der Grenzen des Wachstums ist nicht
nur die Geschichte einer wissenschaftlichen Untersuchung; sie erzählt auch
davon, wie schwer es unserer Gesellschaft fällt, Zukunftsplanungen zu entwickeln. Die Veröffentlichung des Buches im Jahr 1972 trat eine hitzige Debatte los, die im Lauf der Jahre in eine regelrechte Schmutzkampagne aus
artete. Dadurch wurden die Glaubwürdigkeit der Studie und der Ruf der
Autoren unterminiert. Am Ende war die Öffentlichkeit überzeugt, dass die
Studie Grenzen des Wachstums nichts weiter als eine Reihe falscher Vorhersagen war, und ihre Verfasser eine Gruppe verblendeter, womöglich halb
irrer Wissenschaftler, die geglaubt hatten, uns würden demnächst sämtliche
Bodenschätze nicht mehr zur Verfügung stehen.
Das war aber nicht richtig. Keines der in der Studie Grenzen des Wachs
tums entwickelten Zukunftsszenarien sagte voraus, dass der Menschheit vor
dem Ende des 21. Jahrhunderts irgendetwas »ausgehen« würde. Die Szenarien basierten vielmehr auf der einleuchtenden Überlegung, dass fortschreitende Verknappung zwangsläufig eine Erhöhung der Förderkosten bewirken
müsse, während die Anhäufung von Abfällen die Kosten im Kampf gegen die
Umweltverschmutzung in die Höhe treiben würde. Aus eben diesen Kosten
Annäherung an die Grenzen des Wachstums
15
steigerungen, und nicht aus der simplifizierenden Vorstellung vom »Aus
gehen« der Bodenschätze, entwickeln die in der Studie verwendeten Modelle die »Grenzen des Wachstums«. Die Grenzen des Wachstums wie auch
die Folgeberichte von 1982 und 2004 wurden durch spätere Studien2, 3 überprüft und bestätigt, und man hat nachgewiesen, dass der Kurvenverlauf der
weltwirtschaftlichen Parameter bis heute dem Basismodell doch recht eng
gefolgt ist4.
Die Studie hatte sich nie zum Ziel gesetzt, den genauen Zeitpunkt für
den Beginn des Niedergangs festzulegen. Deshalb geht es gar nicht um die
Frage, ob eines der konkreten Szenarien diesen Punkt korrekt angesetzt hat.
Es kann aber sehr wohl sein, dass das Basisszenario der Studie in seiner Einschätzung richtig lag, dass nämlich die Kombination von Verschmutzung
und Verknappung sich in den ersten beiden Jahrzehnten des 21. Jahrhunderts
allmählich als Hemmschuh für das Wirtschaftswachstum erweisen würde.
Das könnte eine Erklärung für die Verwerfungen sein, die wir heute in der
Weltwirtschaft beobachten. Angesichts dieser Situation war es mit Sicherheit
nicht besonders klug, die Durchführung systemischer Studien zur Entwicklung der globalen Industrie als eine Funktion der Ressourcenknappheit abzubrechen und aufzugeben, wie dies in der Welle des Optimismus der 1990er
Jahre geschah, als die Mehrheit der Menschen vorübergehend überzeugt zu
sein schien, das Internet werde uns eine immerwährende Ära unbegrenzten
Wohlstands bringen.
Heute ist das Interesse am Thema Ressourcenknappheit neu erwacht; es
sind zahlreiche einschlägige Bücher und Artikel erschienen5, 6, 7, 8, 9, 10, 11. Einige
dieser Studien kommen zu dem Schluss, dass wir uns in der Tat einem Punkt
nähern, an dem die fortschreitende Erschöpfung billiger Bodenschätze zu
einem wichtigen Begrenzungsfaktor für das Wachstum der Wirtschaft ge
worden ist, ja die Aufrechterhaltung des gegenwärtigen Niveaus der Wirtschaftsleistung in Frage stellt. Das Problem der schwindenden Bodenschätze
ist umso gravierender, als es parallel mit der beschleunigten Zerstörung der
Ökosysteme auftritt, die sich derzeit vor allem in Form des Klimawandels
zeigt. Die Temperaturen steigen weltweit an, dazu treten eine Menge weite
rer Probleme auf, wie die Versauerung der Meere, Dürren, der Verlust an
Biodiversität oder die Verschärfung von Extremwetterereignissen um nur
einige, hinlänglich bekannte Aspekte zu nennen. Bei diesen Phänomenen
besteht das Problem nicht allein darin, dass uns etwas ausgeht oder dass
wir die globale Erwärmung abmildern müssen. Diese Symptome sind nichts
weiter als der sichtbare Ausdruck der vollständigen Umwandlung des gesam
ten Ökosystems Erde, verursacht durch das Eingreifen des Menschen. So
wird der Aufruf zum Handeln, den die Studie Grenzen des Wachstums schon
im Jahr 1972 an uns alle gerichtet hat, zunehmend dringlicher. Wir müssen
der Zerstörung des Ökosystems und dem Schwinden der Mineralvorräte
16
Einführung
mit höherer Effizienz in allen Bereichen der Industrie begegnen – mit dem
verstärkten Einsatz erneuerbarer Ressourcen und mit der Entwicklung effizienter Recyclingprozesse, um die Lebensdauer der verbleibenden Ressourcen zu verlängern. Will man diese Probleme wirksam bekämpfen, braucht
man eine funktionierende Wirtschaft, die für den Ersatz von fossilen Brennstoffen durch nicht kohlenstoffbasierte Ressourcen, für Minderungsmaßnah
men und eventuell auch für gewisse, risikoarme Formen eines »Geo-Enginee
ring« die notwendigen finanziellen Überschüsse zur Verfügung stellen kann.
Nur so können wir uns der doppelten Herausforderung von Ressourcenverknappung und Klimawandel stellen, mit der sich die Menschheit in den
kommenden Jahren auseinandersetzen muss.
Das vorliegende Buch gibt einen Überblick über die Idee des Rohstoff
abbaus im Kontext der Erdsystemwissenschaft und im Zusammenhang mit
ihren Auswirkungen auf Wirtschaft und Ökosystem. Es stützt sich auf die
Sachkenntnis, die der Hauptautor, Ugo Bardi, mit seinem früheren Werk La
Terra Svuotata (Editori Riuniti, 2011), das über das gleiche Thema arbeitet,
gewonnen hat. Es handelt sich hier aber nicht um eine Übersetzung des ursprünglichen Buches, sondern um einen neu verfassten Text, der beim
Thema Mineralverknappung mehr in die Tiefe geht und die Verknüpfung
von Mineralabbau mit Umweltverschmutzung und Klimawandel expliziter
und detaillierter herausarbeitet. Die Aufgabe des Buches besteht nicht darin,
für bestimmte Mineralressourcen detaillierte Vorhersagen zu treffen; vielmehr wird eine globale Sicht auf die vielen Fragen angestrebt, die mit dem
Prinzip des Ressourcenabbaus und seiner Auswirkung auf das Ökosystem
verbunden sind. Untersucht wird die große Periode des Bergbaus, die vor
Zehntausenden von Jahren begann und heute Symptome aufweist, die auf
einen Prozess des Niedergangs hindeuten. Das Buch erzählt die Geschichte
des Bergbaus bis zum heutigen Tag und gibt einen Überblick über die Prozesse der Frühzeit, in deren Verlauf die Bodenschätze, die wir heute noch
abbauen, entstanden sind. Es stellt die Frage, was uns denn überhaupt noch
übrig bleibt für einen Abbau unter vernünftigen Bedingungen, und schildert
die dynamischen Prozesse, die aller Wahrscheinlichkeit nach dazu führen
werden, dass die Wirtschaft in Zukunft immer weniger Material zur Verfügung haben wird. Es umreißt die Konsequenzen für das Ökosystem, die sich
aus der Verteilung von großen Mengen an Mineralien und Schutt aus dem
Abbauprozess ergeben. Und schließlich versucht das Buch eine Strategie zu
entwerfen, zum Erhalt einer Gesellschaft, die, was den Energiefluss und erwirtschafteten Überschuss betrifft, mit der heutigen vergleichbar ist – wohl
wissend, dass uns der bisher so selbstverständliche Vorrat an billigen Mineral
rohstoffen dann nicht mehr zur Verfügung stehen wird.
Die Aufgabe, die Zukunft bestimmter Ressourcen zu untersuchen, wird
von einer Gruppe von Experten in ihren Beiträgen übernommen. In diesen
Annäherung an die Grenzen des Wachstums
17
Ausblicken geht es darum, die Situation anhand einiger zentraler relevanter
Rohstoffe zu beleuchten. Darüber liefern sie Einblicke in einige mit Ressour
cenmanagement verknüpften Probleme, welche die Autorinnen und Autoren in der aktuellen Situation für besonders signifikant hielten. Bei der Konzeption wurde nicht der Versuch unternommen, alle die Mineralressourcen,
die zurzeit in der Weltwirtschaft auf dem Markt sind, abzudecken. In einer
jährlich aktualisierten Erhebung listet der United States Geological Survey
88 solche Ressourcen auf, und es macht keinen Sinn, wenn es hier zwischen
beiden Arbeiten zu Überschneidungen kommt. Stattdessen haben wir Themen ausgewählt, die von Relevanz zu sein scheinen, entweder was die besondere Bedeutung der untersuchten Ressourcen betraf (zum Beispiel der fossilen Brennstoffe), oder auch für den Zugang zu Themen, die für umfassende
Veränderungen verantwortlich sind, welche sich gerade in der Weltwirtschaft
vollziehen (zum Beispiel partizipatorische nachhaltige Abfallwirtschaft).
Die Autorinnen und Autoren wurden also gebeten, sich um eine langfristige
Perspektive zu bemühen und auf weltweite Trends zu konzentrieren, den
Akzent also nicht auf kurzfristig schwankende Dinge wie etwa die Preise der
wichtigsten Rohstoffe zu setzen. Dabei ist eine Reihe von sechszehn Aus
blicken herausgekommen, die zu verschiedenen Aspekten der heutigen Mine
ralindustrie und zu den möglichen Zukunftstrends ein richtiges Bergwerk
(um im Bild zu bleiben) an Informationen liefern. Vorhersagen sind immer
schwierig, vor allem wenn sie die Zukunft betreffen. Insofern sind die Ausblicke nicht als Prognosen zu betrachten, sondern als Hinweise auf das, was
kommen wird.
Früher wurde die Unterwelt oft als ein Ort der Strafe und des Leidens interpretiert, wie hier in
Dante Alighieris Vision aus der »Göttlichen Komödie« illustriert von Gustav Doré. Das Bild zeigt
Cerberus, den Höllenhund.
Aus dem Intenret in besserer Qualität als Ihr Link, Herr Hirsch:
http://25.media.tumblr.com/tumblr_ls0g8wyl5K1qchg6eo1_1280.jpg
Kapitel 1
Gaias Gaben:
Die Herkunft der Bodenschätze
Die Geburt einer neuen Wissenschaft
Für unsere fernen Vorfahren müssen die Tiefen der Erde eine Quelle großer Faszination gewesen sein. Da gab es Vulkane, Erdbeben, Geysire, heiße
Quellen und anderes mehr, und all dies war Ausdruck der im Untergrund
herrschenden Mächte. Die Erde bewegte sich ganz offensichtlich, sie bebte,
und sie spuckte Gase und Dämpfe aus; irgendwie musste sie »lebendig« sein.
Aber was genau war die Quelle dieser Macht? Da unsere Vorfahren keine
Werkzeuge hatten, um bis zu nennenswerter Tiefe zu graben, konnten sie sich
von dieser Unterwelt überhaupt keine Vorstellung machen, mit Ausnahme
dessen, was sie bei der Erkundung natürlicher Höhlen beobachteten. Diese
Vorstöße ins Erdreich haben mit Sicherheit ihre Einbildungskraft angeregt.
Wie wir wissen, wurden seit dem Jungpaläolithikum Höhlen für Rituale genutzt und mit jenen Jagdszenen ausgeschmückt, die wir noch heute bewundern können.
Mit dem Aufkommen der Agrargesellschaften wurde die Unterwelt Teil
des weltweiten mythologischen Pantheons der Götter. Oft vermuteten unsere
Vorfahren dort den Sitz unermesslicher Kräfte. Man denke an die im Mittelmeerraum beheimatete Sage von der Chimäre12, einem mythischen feuerspeienden Monster, das die Gewalt eines Vulkans dargestellt haben soll. In
Ermangelung von Fakten mussten die Menschen der damaligen Zeit ihre
Vorstellungskraft zu Hilfe nehmen. Der erste schriftliche Bericht über eine
Phantasiereise in die Unterwelt stammt aus dem dritten Jahrtausend vor
unserer Zeitrechnung und erzählt die Geschichte, wie Inanna, die sumerische Gottheit der Fruchtbarkeit, einer dunklen, von Ungeheuern, Dämonen
und feindseligen Gottheiten bevölkerten Höhlenwelt einen Besuch abstattete. In solchen Erzählungen begegnen wir häufig der Vorstellung, die Seele
des Toten würde nach dem Begräbnis irgendwie überleben und auf immer
und ewig durch die finsteren Landschaften der Tiefe wandeln. So lesen wir
in einer frühen Geschichte aus Mesopotamien, wie die Toten drunten in der
20
Kapitel 1
Tiefe hausen »und Ton essen und Staub trinken«13. In der Sage des Orpheus
versucht der Held vergeblich, seine Geliebte aus der Unterwelt zurückzu
holen – ein auch in vielen anderen Mythen wiederkehrendes Thema. Jahrtausende später – im 14. Jahrhundert – schilderte Dante Alighieri in seiner
»Göttlichen Komödie« die Unterwelt immer noch als einen Ort, wo die
Seelen der Toten hausen, zur ewigen Strafe für die Sünden, die sie im Leben
begangen haben.
Von den Mythen abgesehen gab es schon in den alten Zeiten ganz praktische Gründe dafür, dass man sich für die Unterwelt interessierte. Die Menschen der Steinzeit wussten sehr wohl, dass Stein nicht gleich Stein war;
manche konnte man als Werkzeug verwenden, andere für die Malerei, wieder andere zum Feueranzünden und so weiter. Aber die Vielfalt der vorgefundenen Steine ging noch weit über den praktischen Gebrauch hinaus.
Manche hatten die Gestalt von »Kristallen«, sie waren Gebilde von regel
mäßiger geometrischer Form und spektakulärem Aussehen, oft durchscheinend und in leuchtenden Farben funkelnd. Einige unter ihnen wurden
»Edelsteine« getauft, was ihnen einen hohen Wert bescherte. Manche kamen
als glänzende Brocken – »Nuggets« – im Sand von Flussbetten zum Vorschein, wie Kupfer, Silber und Gold, Es dauert nicht lange und man fand
heraus, dass man diese Metalle in unterschiedliche Formen bringen konnte,
um Werkzeuge oder kunstvollen Schmuck herzustellen. Später entdeckte
man, dass sich gewisse Steine durch Erhitzen bei hohen Temperaturen in
etwas völlig anderes verwandeln ließen. Mit Sicherheit ergaben sich daraus
Fragen zur Entstehung der Mineralien, doch brauchbare Antworten konnte
man in der Frühzeit der Bergbaugeschichte noch keine finden.
Im Lauf der Zeit sammelte sich immer mehr Wissen über die Beschaffenheit der Unterwelt an. Erste Theorien über die Entstehung der Mineralien
wurden entwickelt. Antike Autoren wie Theophrast und Plinius der Ältere
schrieben ausführlich über die Eigenschaften der zu ihrer Zeit bekannten
Mineralien. Wenn es aber galt, ihre Entstehung zu erklären, so waren sie
ratlos. Die über lange Zeit vorherrschende Lehrmeinung stützte sich auf das
Werk des griechischen Philosophen Aristoteles. Sie ging von der Vorstellung
aus, dass sie durch einen Erstarrungsprozess gasförmiger Ausdünstungen
aus den Tiefen der Erde entstanden seien. Nach dieser Auffassung wuchsen
Minerale im Lauf der Zeit genauso wie Lebewesen. So konnte es also durchaus geschehen, dass Mineralien sich an den Stellen, wo man sie abgebaut
hatte, von Neuem bildeten, so wie auch Pflanzen nach der Ernte von Neuem
wuchsen. Die Vorstellung, dass der Abbau von Mineralien ein irreversibler
Prozess ist, kannte die Antike nicht, auch wenn man feststellte, dass das Erz
in einzelnen Minen tendenziell zur Neige ging.
Die wissenschaftliche Beschäftigung mit der Entstehung der Mineralien
begann mit Georg Bauer, der unter dem Pseudonym »Agricola« im Jahr 1556
21
sein Werk De re metallica verfasste. Das Abhandlung war ein Meilenstein in
der Wissenschaft der Mineralogie und machte ein für alle Mal Schluss mit
der Vorstellung, Mineralien seien Lebewesen. Bauers Werk wurde fortgeführt
und ausgeweitet von Pionieren wie Steno (1666 – 1677), Buffon (1707 – 1788),
Hutton (1726 – 1797) und vielen anderen, die die Grundlage für die Vorgehensweise der modernen Geologie legten. Die Geologen hatten das Problem,
dass sie mit ihrer Behauptung, die Erde sei viel älter als in der Bibel angegeben, auf hartnäckigen Widerstand stießen. Galilei musste sich nur gegen
eine einzige Zeile aus der Genesis zur Wehr setzen, in der es hieß: »Den
Erdkreis hat er gegründet, sodass er nicht wankt.« Die Geologen aber hatten
gegen die Heilige Schrift als Ganzes zu kämpfen. Denn dort stand geschrieben, dass die Erde vor etwa 4.000 Jahren in sechs Tagen erschaffen worden
sei und sich seitdem nicht verändert habe. Bis heute halten viele Leute an der
wörtlichen Deutung der biblischen Schöpfungsgeschichte fest. Die Geologie jedoch hat sich weiterentwickelt, und es ist mittlerweile allgemein anerkannt, dass die Erde Milliarden von Jahren alt ist.
Es werden keine Gefangenen gemacht:
gegenwärtige Trends der Ausbeutung des Planeten
Karl Wagner
Wir leben und wirtschaften als gäbe es irgendwo in den Weiten des
Weltalls eine zweite Erde. Der Rohstoffabbau hat mittlerweile gewaltige
Dimensionen erreicht: Berge werden abgetragen, ganze Landschaften ir
reversibel verändert und zerstört. Politik und Industrie haben in vielen
Fällen eine unheilige Allianz geschmiedet, um den Abbau in die entle
gensten Winkel dieser Welt voranzutreiben. Dieser Ausblick zieht Bilanz
und präsentiert Ansätze zur Rettung unseres Planeten vor einem weite
ren Raubbau.
Die Entwicklung der Bergbauindustrie wird getrieben durch ein Finanzsystem, in dem nur der monetäre Profit zählt und eine kompromisslose industrielle Politik, in der nur die eigenen Zielsetzungen von
Bedeutung sind, frei nach der Devise: »Es werden keine Gefangenen
gemacht.« Alle damit verbundenen Befürchtungen über mögliche Auswirkungen auf die Umwelt oder die menschliche Gesundheit werden
ignoriert oder der nur unzureichend definierten Kategorie »externe
Kosten« zugeschlagen.
22
Kapitel 1
Doch Menschen sorgen sich auch um den Ort, an dem sie leben, um
ihre Gesundheit und die Gesundheit und das Wohlergehen ihrer Nachbarn. Aus diesem Grunde gibt es politische Organisationen und Einrichtungen formeller und informeller Art, die sich bemühen, die Schäden zu begrenzen, die die Bergbauindustrie verursacht. Der Widerstand
gegen den Abbau von Rohstoffen äußert sich bisweilen in öffentlichen
Protesten, manchmal auch in Form von Gesetzen, die auf eine Regulierung des Bergbaus zielen. Da sich der Bergbau in immer größeren
Dimensionen entfaltet und immer riskantere Aktivitäten unternimmt,
werden internationale Bemühungen zur Kontrolle des Ausmaßes und
der Folgen des Bergbaus zunehmend dringlicher.
Eine neue Dimension des Bergbaus
Bis in die jüngste Zeit war der Bergbau eine räumlich konzentrierte
Tätigkeit, die sich zum größten Teil – aber nicht ausschließlich – unter
irdisch vollzog. Große Kohletagebaustätten in Deutschland oder ausgedehnte Tagebauanlagen zur Metallförderung in den USA, Südafrika
oder Chile hinterlassen riesige Narben in der Oberfläche der Erde.
In der größten gegenwärtig in Betrieb befindlichen Tagebaumine,
der Bingham Canyon Mine in Utah, USA, wurde für die Kupferförde
rung ein 1,2 Kilometer tiefes und rund 2,5 Kilometer weites Loch gegraben, das eine Fläche von 7,7 Quadratkilometer umfasst. Der größte
Kohletagebau in Deutschland, die Mine in Hambach bei Köln, erstreckt
sich über eine Fläche von 30 Quadratkilometern (die auf 85 Quadratkilometer erweitert werden soll); hier werden jährlich 40 Millionen
Tonnen Kohle gefördert, wobei schätzungsweise 250 bis 300 Millionen
Tonnen Abraum anfallen.I
Die Namdeb-Holding, Betreiber der größten Diamantenmine der
Welt in Namibia, wühlt auf einem 130 Kilometer langen Küstenstreifen
nördlich des Orange River den Sand um. Es besteht zudem die Tendenz, Minen in Küstengewässer zu verlegen. Namco, ein weiteres großes Bergbauunternehmen in Namibia (das kürzlich seine Zahlungs
unfähigkeit erklärte), besitzt die exklusiven Prospektionsrechte für fünf
im Meer liegende Konzessionsgebiete mit einer Gesamtfläche von
5.600 Quadratkilometern vor den Westküsten von Namibia (in der
Lüderitz- und der Hottentotsbucht) und Südafrika.II
Diese großflächigen, aber dennoch punktuellen Narben sind jedoch
marginale Schäden im Vergleich zu denen, die uns nun drohen, nachdem der Bergbau und Abbau von Erzen, Metallen und fossilen Brennstoffen in eine neue Phase eingetreten ist: Eine Phase groß angeleg
ter Ausbeutung mineralischer Lagerstätten, die nicht nur mit dem
Makel großflächiger Zerstörung von Landschaften verbunden ist, sondern auch mit der enorm gestiegenen Gefahr einer massiven und
dauerhaften Umweltverschmutzung, die die Natur, die Tierwelt und
den Menschen schädigt. Zudem bindet diese neue Ausbeutungswelle
die Menschheit für Jahrzehnte an eine von fossilen Energieträgern bestimmte Wirtschaft.
»Mountaintop removal mining« bedeutet, dass Bergkuppen gesprengt und abgetragen werden, um Zugang zu Kohleflözen zu erhalten. Der Abraum, der durch diese Maßnahmen entsteht, wird in Täler
geschüttet, wodurch die dortigen Ökosysteme massiv beeinträchtigt
und zerstört werden. In den amerikanischen Appalachen (in den Bundesstaaten Virginia, Kentucky und Tennessee) wurden Flussökosysteme
auf einer Länge von 1.900 Kilometern zerstört. Durch die Abtragung
von Bergkuppen droht bis 2020 einer Waldfläche von 5.600 Quadratkilometern die VernichtungIII – das ist mehr als die doppelte Fläche des
Saarlandes. Noch gravierender sind die Auswirkungen der Ausbeutung
von Ölsanden. Die enormen Vorkommen in der kanadischen Provinz
Alberta erstrecken sich über ein Gebiet von 149.000 Quadratkilometern (zum Vergleich: Österreich hat nur rund 83.000 km2). Von den in
dieser Lagerstätte vorhandenen 1,7 Billionen Barrel Öläquivalent sind
Schätzungen zufolge allerdings nur 174 Milliarden Barrel mit der heuti
gen Technologie wirtschaftlich förderbar. Die Mengen an Abraum, die
dadurch entstehen würden, bewegen sich jenseits unserer Vorstellung.
Bei der Ausbeutung eines anderen nicht-konventionellen Energieträgers wird immer häufiger das »Fracking«-Verfahren eingesetzt, um
»festes Gas« aus Lagerstätten zu lösen. Unter normalen Bedingungen
kann das Gas nicht entweichen und an die Oberfläche gelangen, denn
das Gestein über der Lagerstätte ist nahezu undurchlässig. Beim Fracking werden zehntausende Löcher gebohrt und Risse erzeugt und
unterschiedlichste Chemikalien in das Gestein eingebracht, von denen
einige krebserregend und viele giftig sind oder sich in der Natur anreichern, weil sie nicht abgebaut werden können. Erdgas ist zwar im Hinblick auf die Emission von Treibhausgasen weniger umweltschädlich
als Kohle, doch bei seiner Förderung wird auch Methan freigesetzt –
ein Treibhausgas, welches die Klimawirksamkeit von Kohlendioxid um
das 21-fache übertrifft. Es gibt wissenschaftliche Untersuchungen zu
diesem Problem, doch die verfügbaren Daten sind dürftig und die Ergebnisse umstritten. Wir wissen nur, dass 2006 bei einem Vorfall in Clark
in Wyoming fünf bis sieben Millionen Kubikfuß Methangas im Laufe
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24
Kapitel 1
von 58 Stunden in die Luft entwichen.IV Bei regulären Fracking-Operationen wird die Freisetzung von Methangas nicht überwacht oder
erfasst, doch es besteht Grund zu der Annahme, dass es sich um beträchtliche Mengen handelt. Jüngste Forschungen von Wissenschaftlern der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
und der University of Colorado in Boulder lassen vermuten, dass auf
den Fracking-Feldern in den USA vier bis neun Prozent des gesamten
entstehenden Methangases durch Lecks entweichen könnten.V
Die Öl- und Gasexploration dringt zunehmend in fragilere Öko
systeme vor. Welche Schäden dadurch angerichtet werden, wird in
den westlichen Gesellschaften noch kaum wahrgenommen, das Problem wird der Öffentlichkeit erst bewusst, wenn derart schwerwiegende
Schäden entstehen wie nach dem Untergang der Ölbohrplattform Deep
Water Horizon im Golf von Mexiko im April 2010.
Genaue Quantifizierungen der Auswirkungen dieser Tendenzen finden sich in den komplexen Modellen, die den Klimawandel beschreibenVI; die Entwicklung der globalen Industrie und der Landwirtschaft
wurde in den Berechnungen beschrieben, die den Studien zu den
»Grenzen des Wachstums« zugrunde lagen.VII Die dünne Haut lebender Materie, die den Planeten Erde umhüllt, ist möglicherweise verletzlicher, als gemeinhin angenommen wird.
Das bestimmende Merkmal der gegenwärtigen wirtschaftlichen,
sozialen und klimatischen Situation ist das Bemühen von Öl- und Gasunternehmen, auch unkonventionelle fossile Energieträger wie Schiefergas, Schweröl, Tiefseeöl oder Ölsand auszubeuten. Die Umbenennung von BP in »Beyond Petroleum« wurde zunächst als ein Schritt
zu einer Wirtschaft und Gesellschaft verstanden, die auf Solarenergie
beruhen und das Zeitalter der »Energie aus der Hölle« beenden sollte,
doch in Wirklichkeit geschah das Gegenteil: »Beyond Petroleum« kann
man heute eher mit »Blast the Planet« übersetzen. Um diesen vollständigen Strategiewechsel auf Seiten der Ölkonzerne herbeizuführen,
bedurfte es lediglich des Anstiegs der Ölpreise der in den letzten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts begann. Unternehmen investieren dort,
wo kurzfristig höhere Gewinne zu erwarten sind. Anscheinend gibt es
keinen Mechanismus im Wirtschaftssystem, der Ölunternehmen –
oder Großkonzerne generell – dazu veranlassen könnte, langfristig zu
denken, zum Nutzen der Allgemeinheit und letztlich auch ihrer selbst.
Die Strategie der Ölindustrie zielt darauf, uns noch weitere kostbare
Jahre an die fossile Energiewirtschaft zu ketten. Kostbar deswegen,
weil jedes Jahr, in dem wir die hohen CO2-Emissionen fortsetzen, uns
näher heranführt an die Kipppunkte und damit an den nicht-linear verlaufenden Klimawandel. Kostbar auch deswegen, weil wir Rohstoffe
für ein rückwärtsgewandtes Denken und eine »fossile Technologie«
opfern. Schätzungen zufolge gab die Öl- und Gasindustrie in den Jahren 2010 bis 2012 ungefähr 1.500 Milliarden US-Dollar für Exploration
und Produktion aus: Diese Mittel wären dringend für Investitionen in
eine solare Zukunft benötigt worden.
Eine PR-Schlacht negiert die Grenzen
In jüngster Zeit muss sich die Ölindustrie mit dem Thema »Peak Oil«
auseinandersetzen, das mittlerweile größere Beachtung findet, auch
bei Regierungen und dem Militär. Doch die Wahrheit bleibt in einem
Konflikt immer als erstes auf der Strecke, vor allem wenn PR-Strategen
von Großkonzernen beteiligt sind. Es gibt eine neue und machtvolle
Botschaft der Öl- und Gasunternehmen. Die Schlagzeilen reichen von
»Es gibt kein Peak Oil « über »Fossile Brennstoffe sind im Überfluss
vorhanden« bis zu »Wir können weiter so leben wie bisher«. Was dabei
verschwiegen wird, ist von entscheidender Bedeutung für das Wohl
ergehen der Menschen auf diesem Planeten. Den bisherigen Weg weiter
zu beschreiten, wird teurer werden und zu mehr Umweltverschmutzung führen, wenn es den Unternehmen gelingt, die Welt dazu zu bringen, auch unkonventionelle Öllagerstätten auszubeuten, denn dann
wird die Menschheit unweigerlich die Schwelle zum nicht mehr kontrol
lierbaren Klimawandel überschreiten.
Wir erleben gegenwärtig den Beginn einer neuen PR-Schlacht, die
in den Medien ausgetragen wird. Viele der Argumente, die für die Aus
beutung unkonventioneller Ressourcen vorgebracht werden (bei denen
die daraus resultierende Zerstörung des Planeten nicht zur Sprache
kommt), wurden beispielsweise in Leonardo Maugeris Aufsatz Oil –
The next revolution angerissen.VIII Es ist klar, dass viel Geld zu verdienen ist durch die Exploration unkonventioneller fossiler Brennstoffe
in großem Stil, und wir erleben daher, dass sich die Industrie und die
Investoren mit ihren gut geölten und finanziell gut ausgestatteten PRApparaten auf diesem Feld betätigen: ein Heer von Lobbyisten, Agenturen und »dritten Parteien«, die von den zahlreichen Krümeln profitieren, die vom Tisch des großen Öls und des großen Geldes fallen.
Die Politik hat ihren Kurs verloren und ist zu einem Erfüllungsge
hilfen der Interessengruppen geworden, dem jede Vision für das Wohl
des Planeten fehlt – und die Medien könnten ohne bezahlte Werbung
nicht überleben. Die Politiker versuchen sich als politische Führer dar-
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Kapitel 1
zustellen, die ihr Bestes geben (oder zumindest etwas tun), um die
Menschheit vor den schlimmsten Folgen des Klimawandels zu schützen, während sie gleichzeitig Genehmigungen für immer abwegigere
und verheerendere Bergbauaktivitäten erteilen. So fördert US-Präsident
Obama beispielsweise die grüne Energie, gibt aber gleichzeitig Millionen Hektar Land für das Fracking frei.
Gegenwärtig werden wir überschüttet mit Meldungen, wonach die
fossilen Energieträger noch in reichlichem Maße zur Verfügung stehen,
so dass wir uns keine Sorgen zu machen brauchen und in alle Zukunft
oder zumindest noch viele Jahrzehnte so weiterleben können wie bisher. Wahrscheinlich wird die Öl- und Gasindustrie weiterhin Millionen ausgeben, um Tatsachen in Frage zu stellen, die ihr unbequem sind
oder von ihr als geschäftsschädigend betrachtet werden. Der Begriff
»unkonventionell« wird verschwinden und durch »konventionell« ersetzt werden. Der Klimawandel wird als »ungesichert« eingestuft und
Abwehrmaßnahmen dagegen werden als »teuer« bezeichnet werden.
Den Wahnsinn stoppen
Was können wir tun, um diesen Tendenzen zu begegnen? Als erstes sind
Graswurzelbewegungen erforderlich. Es gibt bereits unzählige lokale
Initiativen, die das Fracking, das Abtragen von Bergkuppen, Ölbohrungen in der Arktis und die Ausbeutung der Ölsande bekämpfen. Die
meisten dieser Initiativen sind lokal oder regional begrenzt und daher
in gewisser Weise isoliert. Die westliche Zivilgesellschaft hat die Bedeutung dieser neuen Phase der Rohstoffausbeutung zum großen Teil
noch nicht in ihrer vollen Tragweite erkannt. Doch die Öl- und Gas
industrie bemüht sich, die öffentliche Wahrnehmung zu beeinflussen,
und politische Entscheidungen werden weiterhin auf der Grundlage
kurzfristiger Profitinteressen getroffen.
Es wächst das Bewusstsein, das erforderlich ist, um der Öffentlichkeitsarbeit der Ölindustrie etwas entgegenzusetzen, und es werden vielleicht Netzwerke entstehen, in denen sich die vielen lokalen Gruppen
untereinander und mit der Zivilgesellschaft verbinden können. Dieses
wachsende Bewusstsein in tatsächliche Veränderungen umzusetzen,
wird aber auch praktische Initiativen erfordern, die sich in die Politik
einmischen und Ziele definieren, hinter denen sich alle Beteiligten
vereinen können. Diese Initiativen können in unterschiedlichen Formen in Erscheinung treten, etwa auch in Form von internationalen
Abkommen. Die älteste und wichtigste Vereinbarung dieser Art ist das
Kyoto-Protokoll der Vereinten Nationen, das am 11. Dezember 1997 im
japanischen Kyoto verabschiedet wurde und am 16. Februar 2005 in
Kraft trat. Das Kyoto-Protokoll ist weder das erste noch das einzige
internationale Abkommen, das sich mit Umweltproblemen befasst. Ihm
ging beispielsweise das Abkommen über Fluorchlorkohlenwasserstoffe
(FCKW) voraus, das den Gegenstand des 1987 verabschiedeten Montreal Protocol of Substances that Deplete the Ozone Layer bildete. Diese
Beispiele zeigen, dass es durchaus möglich ist, internationale Vereinbarungen auszuhandeln, die einer weiteren Umweltzerstörung Einhalt
gebieten.
Bislang ist allerdings noch kein internationales Abkommen geschlossen worden, das die weltweite Ausbeutung der Rohstoffe beschränkt.
Im Jahr 2003 wurde das Oil Depletion Protocol (auch als Rimini-Protokoll bekannt)IX vorgeschlagen: Durch dieses internationale Abkommen sollte die künftig zu fördernde Ölmenge begrenzt werden. Nachdem sich anfänglich etwas Interesse zeigte, wurde die Idee verworfen
und ist mittlerweile weitgehend in Vergessenheit geraten. Zum Glück ist
nach wie vor in einigen Bereichen die Ausbeutung von Rohstoffen verboten, wie etwa in Nationalparks, in Naturschutzgebieten oder in Gebieten, die zum Weltkulturerbe zählen, aber all das kann sich ändern.
In den USA wird schon seit 1977 darüber gestritten, ob im Arctic Natio
nal Wildlife Refuge (ANWR) Ölbohrungen erlaubt werden sollen.X
Zu den großen Gebieten der Welt, in denen keine Rohstoffgewin
nung erlaubt ist, gehört gemäß dem Antarctic Treaty System die Antarktis. In der Convention on the Regulation of Antarctic Mineral
Resource Activities vom Juni 1988 wurde festgelegt, unter welchen Vor
aussetzungen in der Antarktis Bodenschätze gefördert werden dürfen,
doch bislang wurde diese Konvention noch nicht von allen betroffenen Staaten ratifiziert. Unlängst wurde von der EU ein Verbot der Ausbeutung von Bodenschätzen in der Antarktis angeregt, nach intensiven Einflussnahmen der Ölindustrie aber wieder verworfen.XI Dennoch
ist die Europäische Union aufgeschlossen gegenüber Fragen, die das
Wohlergehen der Menschen betreffen. Ein Beispiel dafür ist die Rücknahme der Entscheidung, dass dem Benzin bis zu 20 Prozent Biosprit
beigemischt werden solleXII, was verheerende Auswirkungen auf die
Nahrungsmittelerzeugung und die Artenvielfalt gehabt hätte. Die Lob
byisten sind anscheinend doch nicht allmächtig!
Es gibt also durchaus praktische Möglichkeiten, um gesetzliche Maßnahmen durchzusetzen, welche die Schäden durch die Rohstoffgewinnung begrenzen und die Lebensdauer der vorhandenen Reserven verlängern können. Doch der Kampf spielt sich auf dem politischen Feld
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Kapitel 1
ab, und dabei geht es zunehmend darum, Einfluss auf die Medien und
die »Konsensbildung« zu gewinnen. Bislang konnten die Lobbygruppen der Öl- und der Bergbauindustrie die meisten Versuche vereiteln,
entsprechende Gesetze auf den Weg zu bringen; eine wichtige Rolle
haben dabei auch »Medienkampagnen« gespielt, die darauf zielten, jene
wissenschaftlichen Annahmen zu diskreditieren, die den vorgeschlagenen Maßnahmen zugrunde liegenXIII, wie sich etwa am Beispiel von
»Tobaccogate« gezeigt hat.XIV
Wir müssen die Spielregeln begreifen, wenn wir gewinnen wollen.
Wenn wir scheitern, werden wir weiterhin fossile Energieträger nutzen müssen, bis die Klimakatastrophe die Erde zugrunde gerichtet hat.
Wenn wir Erfolg haben, wird die Sonne alle unsere Bedürfnisse erfüllen. Die Sonne ist nicht nur der Ursprung nahezu allen Lebens auf der
Erde, sie ist auch die einzige Energiequelle, die unbegrenzt zur Verfügung steht, zuverlässig ist und immer da sein wird.
Karl Wagner, ausgebildeter Biologe und erfahrener Umweltaktivist, hat
30 Jahre lang auf nationaler und globaler Ebene Umweltkampagnen organisiert, vor allem für den WorldWide Fund For Nature. Derzeit arbeitet er für
den Club of Rome als Director for External Relations.
Im Lauf des letzten Jahrhunderts hat die Revolution im Bereich der Geowissenschaften, die von den frühen Pionieren angestoßen wurde, eine Fortsetzung erlebt und ein faszinierendes Bild von der Erdgeschichte geschaffen. Unser Planet erscheint uns als eine dynamische Einheit, fast wie ein
lebendiges Wesen, in dem sich geologische und biologische Kräfte vereinen,
um Bedingungen zu schaffen, die zur Erhaltung des biologischen Lebens
geeignet sind. Dieser revolutionär neue Gedanke nimmt seinen Ausgang
vom Begriff der »Kontinentaldrift«, der in seiner heutigen Form erstmals
von Alfred Wegener in die Debatte gebracht wurde14. Obwohl zunächst als
willkürliche und unnötige Vorstellung kritisiert, entpuppte sich die Kontinen
talverschiebung als grundlegendes Element der Dynamik des Erdsystems.
Die Bewegung der Kontinente, umbenannt in »Plattentektonik«, ist grundlegend für die Vorstellung von »Gaia«15; diesen Namen erhielt das Ökosystem von James Lovelock, nach der alten römischen Erdgottheit. Die Einführung dieser Bezeichnung hat für ein gewisses Maß an Verwirrung gesorgt,
wobei die einen den Namen Gaia als Blasphemie16 auffassen, während sich
die anderen darunter einen echten Götterkult vorstellen, mit Festen, Ritualen17 und allem Drum und Dran. Das war natürlich auf keinen Fall gemeint,
29
als dem »System Erde« dieser Namen gegeben wurde. Gaia, als Begriff für
die geologisch aktive Erde, verkörpert keine Göttin, nicht einmal ein fühlendes Wesen, und »sie« hat weder am Überleben noch am Wohlergehen der
Menschen irgendein Interesse. Insofern bringt es nichts, Gaia als Göttin zu
verehren. Manchmal benimmt sich diese Gaia eher wie Medea, eine weitere
mythologische Figur, die dem antiken Mythos zufolge ihre Kinder umgebracht hat18. Gaia ist also einfach ein Begriff, den wir als Metapher nutzen
können, um das komplexe System interagierender Kreisläufe zu beschreiben, durch das die Bedingungen, die das Leben auf unserem Planeten möglich machen, geschaffen und erhalten werden. Mit den Lebewesen teilt Gaia
einige (jedoch nicht alle) Wesensmerkmale, insbesondere die Fähigkeit, sich
dem Wandel zu widersetzen; eine Eigenschaft, die wir als »Homöostase«
bezeichnen.
Gaias aktive Zyklen haben unter anderem die Mineralerze und Mineralablagerungen hervorgebracht. Wir könnten sie als Gaias Gaben betrachten,
denn sie sind das Ergebnis planetarischer Kräfte, die seit Milliarden von
Jahren wirksam sind. Um Gaias Gaben zu begreifen, gilt es, eine sehr lange
Geschichte von Anfang an zu erzählen.
Ein Planet wird geboren
Vor etwa 4,6 Milliarden Jahren bildete sich das Sonnensystem aus der Verdichtung einer Trümmerwolke, einem Überbleibsel der Explosion alter
Supernovae im Weltraum. Unsere Sonne ist ein Stern der »zweiten Generation«, das heißt, dass die Gasmischung, die sie – wie auch die Planeten –
erschaffen hat, eine bestimmte Menge schwerer Elemente enthielt, die sich
durch den Einfang von Neutronen in der Gluthitze der Supernova-Explosio
nen gebildet hatten. Eben weil es diese schweren Elemente gab, entstanden
die steinigen Planeten unseres Sonnensystems einschließlich der Erde.
Die Verdichtung der Erde markiert den Beginn des ersten Weltalters, des
sogenannten »Hadaikums« (nach Hades, der Bezeichnung der alten Griechen für die Unterwelt). Als sich der Planet formte und an Masse zunahm,
erhöhte sich seine Temperatur aufgrund der Freisetzung von Gravitationsenergie, bis er schließlich so heiß wurde, dass er schmolz. In dieser Phase
sanken die schweren Metalle, vor allem Eisen und Nickel, Richtung Erdmittelpunkt hinab und nahmen die schweren (»siderophilen«) Elemente,
die sich in geschmolzenem Eisen leicht auflösten, mit sich. Die leichten Elemente, vor allem Silizium, Aluminium und Sauerstoff, gingen Verbindungen
ein, die sich im Erdkern nicht leicht auflösten. Sie verblieben in Form von
Oxiden überwiegend in der äußeren Schale. Dieses Ereignis wird manchmal
als »Eisenkatastrophe«19 bezeichnet. Danach kühlte die Hülle des Planeten
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Kapitel 1
relativ rasch ab. Vor 4,2 Milliarden Jahren hatte die Erde wohl bereits eine
feste Oberfläche und eine innere Struktur ähnlich der heutigen: einen heißen Metallkern und eine vergleichsweise kalte äußere Siliziumschale (den
»Mantel«).
Für die letzte Phase des Hadaikums, vor rund vier Milliarden Jahren, weisen die Daten auf eine Periode heftigen Asteroidenbeschusses20 hin, wodurch die Konzentration von Schwermetallen an der Oberfläche teilweise
wiederhergestellt und damit der heutige Bergbau im Wesentlichen ermöglicht wurde. Der Beschuss mit wasserreichen Asteroiden hat der Erde vielleicht auch die Wassermenge geliefert, aus der heute immer noch die Ozeane
bestehen. Die Daten deuten jedenfalls darauf hin, dass bereits im späten Hadaikum die Erde über Ozeane mit flüssigem Wasser21 verfügte. In dieser Zeit
ist möglicherweise bereits Leben entstanden, vielleicht in der Nähe unterseeischer Vulkanschlote. Dort konnten sich organische Lebensformen entfalten, chemische Reaktionen nutzend, an welchen Eisensulfide und andere
anorganische Verbindungen beteiligt waren22. Diese Welt hatte mit der unse
ren zwar einige Ähnlichkeiten; andererseits sah sie aber doch auch ganz anders aus. Die Erde war wohl fast vollständig von Wasser bedeckt, sehr häufig
kam es zu vulkanischer Aktivität. Die kleinen Fleckchen Landoberfläche,
wenn es überhaupt welche gab, zeigten keine Spur makroskopischer Lebensformen und die Atmosphäre enthielt keinen Sauerstoff, oder allenfalls kleinste
Mengen davon. Man nimmt auch an, dass der Mond sich viel näher bei
der Erde befand als heute. Seine Nähe muss zu gewaltigen Gezeiten geführt
haben, die regelmäßig die Ränder – vielleicht sogar auch die gesamte Fläche – der Landmassen überschwemmten.
Das Vorhandensein von flüssigem Wasser während des Hadaikums wirft
ein Problem auf, das man das »Paradoxon der schwachen jungen Sonne«23
nennt. Unserer Kenntnis der Dynamik des Sternenlebens nach muss die
junge Sonne jener Vorzeit etwa 30 Prozent kälter als heute gewesen sein. Daraus können wir errechnen, dass die Erdtemperaturen zu niedrig waren, um
das Wasser auf der Oberfläche flüssig zu halten. Eigentlich hätte die Erde ein
gefrorener Eisball sein müssen, etwa so wie heute der Jupitermond Europa.
Für diese unerwartete Wärme sind verschiedene Erklärungen möglich. Sie
kann mit dem Vorkommen von Treibhausgasen in der Atmosphäre zu tun
haben, oder auch mit bestimmten Eigenschaften der jungen Sonne. Zurzeit
scheint die wahrscheinlichste Hypothese24 zu sein, dass die Albedo der jungen Erde – also das Vermögen des Planeten, das Sonnenlicht zu reflektieren – niedrig genug war, um diese Temperaturen aufrechtzuerhalten. Diese
niedrige Albedo war die Folge der geringeren Flächenausdehnung der Kontinente und auch der dünneren Wolkendecke. Die letztere Eigenschaft folgt
aus dem Mangel an Kondensationskernen in der Atmosphäre. Diese werden
heute vor allem durch Landpflanzen erzeugt, die es damals noch nicht gab.
31
Auf das Hadaikum folgte das Archaikum. Es begann vor 3,8 Milliarden
Jahren und war, was planetarische Veränderungen betrifft, ein viel ruhigeres
Weltalter. Der Wärmestrom aus dem Erdkern war im Archaikum jedoch
zwei bis drei Mal stärker als heute, daher muss es häufige und intensive
Vulkantätigkeiten gegeben haben. Während des zweiten Weltalters erhoben
sich die heutigen kontinentalen Landmassen. Dieser Vorgang begann mit
dem Wachsen von siliziumreichen Mineralien geringer Dichte, die aus der
ozeanischen Kruste auftauchten. Die schmelzflüssigen Magmen stiegen zur
Oberfläche auf, um dort feste Granitkörper zu bilden, sogenannte Plutone,
aus denen die Kontinente entstanden. Nach allgemeiner Ansicht waren diese
Protokontinente sehr viel kleiner als die heutigen. Es gibt jedoch auch eine
andere Hypothese. Sie besagt, dass sich Kontinente von mit heute vergleichbarer Größe bereits sehr früh in der Erdgeschichte gebildet haben25. Wie
dem auch sei, die Ozeane des Archaikums haben vermutlich ebenfalls mehr
Wasser als die der Jetztzeit enthalten, einigen Untersuchungen26 zufolge vielleicht sogar bis zu dreimal so viel. Die Erde jenes Äons war also ein überwie
gend mit Wasser bedeckter Planet. Im Lauf der Erdgeschichte ist ein Großteil
dieses Wassers verloren gegangen, vor allem durch Subduktion in den Mantel zur Bildung von Silikat-Hydrat-Verbindungen und zu einem geringeren
Teil durch Photodissoziation und den Austritt von Wasserstoff ins Weltall.
Beide Prozesse sowie der zunehmende Umfang der Kontinente haben die
Landmassen geschaffen, die wir heute kennen.
Während des Archaikums war die Sonneneinstrahlung immer noch beträchtlich geringer als heute. Die Temperaturen blieben jedoch hoch genug,
um das Wasser an der Oberfläche flüssig zu erhalten. Wie im Hadaikum, lässt
sich die Wärme durch die niedrige Albedo der Ozeane und möglicherweise
das Vorhandensein hoher Konzentrationen von Treibhausgasen – überwiegend CO2 – in der Atmosphäre erklären. Bisher hat man immer angenommen, das Klima im Archaikum sei erheblich wärmer als heute gewesen, doch
deuten neuere Studien auf ein gemäßigteres Klima und möglicherweise das
Auftreten von Eiszeiten im letzten Abschnitt des Äons hin27. Leben existierte
im Archaikum in Form von einfachen, kernlosen, einzelligen Organismen
in den Ozeanen. Der Stoffwechsel des Lebens stützte sich aber bereits auf
die Photosynthese, und das heißt, dass durch die Spaltung von Wassermolekülen im photosynthetischen Prozess freier Sauerstoff produziert wurde.
Trotzdem blieb die Sauerstoffmenge in der Atmosphäre sehr niedrig. Offenbar reagierte der durch Photosynthese gebildete Sauerstoff sehr schnell mit
Mineralien wie den im Ozean gelösten Eisenionen und bildete dabei Oxide,
die sich dann auf dem Grund ablagerten. Aus ebendiesen uralten Sedimentschichten gewinnen wir den größten Teil des heute produzierten Eisens.
Das Archaikum endete vor 2,5 Milliarden Jahren, als die sogenannte
»Sauerstoffkatastrophe« beziehungsweise der »Great Oxigenation Event«28
Absatzumbruch vor
»Leben« entfernt, sonst
Hurenkind.
32
Kapitel 1
(GOE) das Proterozoikum einleitete. Der Begriff »Katastrophe« ist wahrscheinlich übertrieben. Möglicherweise hat sich der Übergang schrittweise
vollzogen. Trotzdem handelte es sich um eine wesentliche Veränderung in
der Zusammensetzung der Atmosphäre und in der Arbeitsweise des Ökosystems Erde, die auch die damaligen Lebewesen betraf. Offenbar war der
wesentliche Faktor, der zu der erhöhten Sauerstoffkonzentration führte, die
Sättigung der Eisensenken, die bis dahin den freien Sauerstoff durch Oxidation verbraucht hatten. Das Phänomen ist allerdings erheblich komplexer und noch nicht vollständig geklärt. Mehrere Faktoren kontrollieren die
Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre und neuere Ergebnisse weisen
möglicherweise auf die Existenz eines bistabilen Systems hin29. Das heißt,
der Sauerstoff kann entweder in sehr geringen Mengen vorhanden sein oder
auch in Mengen, die dem heutigen Zustand vergleichbar sind, was vor allem
von der Methankonzentration in der Atmosphäre abhängt. Wenn sich die
»Bistabilitäts«-Theorie bestätigt, dann könnte das Archaikum tatsächlich in
einer »Katastrophe« geendet haben, in dem Sinne, dass die Sauerstoffkonzentration wirklich innerhalb einer – jedenfalls aus geologischer Sicht – kurzen Zeit auf ein ähnliches Niveau wie heute anstieg.
Ganz gleich, ob der Anstieg der Sauerstoffkonzentration nun schnell oder
langsam vonstattenging, die wachsenden Mengen wurden auf jeden Fall von
Mikroorganismen zum Ankurbeln ihres Stoffwechsels genutzt. Waren vor
der Sauerstoffkatastrophe alle Organismen anaerob gewesen, konnten also
ohne Sauerstoff leben, begann sich danach der sauerstoffabhängige Stoff
wechsel auszubreiten und wurde in der Biosphäre vorherrschend. Das Leben
explodierte im Proterozoikum geradezu und bevölkerte in Form von eukaryotischen einzelligen Organismen überwiegend die Ozeane.
Vor etwa 540 Millionen Jahren neigte sich das Proterozoikum seinem
Ende zu und ein neuer Ausbruch von Leben leitete das jüngste Weltalter
ein, das sogenannte Phanerozoikum. Der Begriff bedeutet das »Zeitalter des
sichtbaren Lebens«, was von dem alten Glauben herrührt, das Leben habe
in dieser Zeit seinen Anfang genommen. Der Übergang wurde möglicherweise durch einen weiteren Anstieg der Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre verursacht, welcher seinerseits mit einer Vereisungsphase, die man
als »Schneeball Erde« bezeichnet, korrelierte. Der Sauerstoffschub erlaubte
den Organismen, ihren Stoffwechsel noch weiter zu beschleunigen. Mit dem
Phanerozoikum kam es auf der Erde erstmals zur Entwicklung vielzelliger
Organismen. Diese Lebewesen zeigten sich zunächst in den Ozeanen in Form
von Fischen oder anderen maritimen Lebensformen, dann aber auch auf dem
Land in Gestalt von Amphibien und Pflanzen mit Wurzeln. Im Lauf der Zeit
wurden die Kontinente vollständig durch Landpflanzen und Tiere besiedelt.
Das Phanerozoikum dauerte mehr als 500 Millionen Jahre und besteht
auch heute noch fort. Es war Zeuge mehrerer dramatischer Ereignisse: von
33
Vereisungsphasen oder »Eiszeiten« bis hin zu extrem heißen Klimaperioden, auch »Treibhaus Erde« genannt30. Es erlebte Massenaussterben durch
Vulkanausbrüche und massive Asteroideneinschläge. Doch das Leben überstand diese Katastrophen und erholte sich davon im Lauf einer Reihe von
Entwicklungsschritten, die man immer wieder als stetigen Fortschritt in
Richtung auf höhere Lebensformen beschreibt. Gleichwohl war der Höchststand biologischer Produktivität auf dem Planeten während der ersten Phase
des Phanerozoikums, des Paläozoikums31, erreicht, um danach allmählich zu
rückzugehen. Dieser Rückgang hängt höchstwahrscheinlich mit der Schwierigkeit zusammen, die das Leben mit der Anpassung an die wachsende Intensität der Sonnenstrahlung hat. Denn seit Beginn des Phanerozoikums ist sie
um etwa sechs Prozent gestiegen.
Die allerletzte Phase des Phanerozoikums ist die Epoche, die wir »Holozän« nennen. Das sind die letzten 12.000 Jahre, eine Periode mit stabilem
Klima, in der sich die menschliche Zivilisation entwickelte. Der jüngste Abschnitt des Holozäns wird oft »Anthropozän« genannt, obwohl dieser Begriff
in den Erdwissenschaften noch nicht offiziell anerkannt ist und man sich
in Bezug auf die dadurch beschriebene Zeitspanne noch nicht geeinigt hat.
Auf jeden Fall wird das Anthropozän als das Zeitalter definiert, in dem die
Einflüsse der menschlichen Aktivitäten auf das Ökosystem der Erde wahrnehmbar und sogar hervorstechend geworden sind, die Menschheit durch
Landwirtschaft, Bergbau, Bevölkerungsanstieg und Umweltverschmutzung
selbst zum geologischen Faktor wurde. Alle diese Einflüsse wirken zusammen und schaffen ein neues Ökosystem, dessen Merkmale für alle sichtbar
und aus der Perspektive der Menschen möglicherweise keineswegs positiv
sind. Wollen wir verstehen, wie sich diese Einflüsse auswirken und wie sich
die Erde verändert, dann müssen wir zunächst einmal begreifen, wie das
Ökosystem funktioniert, also die inneren Mechanismen von Gaia als einem
lebenden Planeten.
Gaia: der lebende Planet
Gegenüber dem Archaikum hat sich die geologische Struktur unseres Planeten bis heute kaum verändert, zumindest nicht im Hinblick auf ihre Qualität.
Die Temperatur im Inneren ist abgekühlt, aber nach wie vor hoch genug, um
einen heißen Metallkern aufrecht zu erhalten, in einem teils geschmolzenen,
teils wegen des enormen Drucks festen Zustand. Man nimmt an, dass die
Temperatur im inneren Kern gegenwärtig rund 6.000 Grad Celsius beträgt.
Diese Temperatur speist sich teilweise aus der Restwärme des ursprünglichen Protoplaneten, vor allem aber aus der durch den Zerfall radioaktiver
Isotope wie Uranium und Thorium entstehenden Wärme32. Der Metallkern
34
Kapitel 1
ist von einer im Wesentlichen aus Silikaten gebildeten dicken Mantelschale
umgeben. Die Temperatur in der Schale reicht von einem Maximum von
etwa 4.000 Grad Celsius im inneren Teil bis zu 500 bis 900 Grad im oberen
Teil, wo der Mantel die Kruste berührt.
Der Wärmefluss aus den inneren Schalen der Erde ist von grundlegender
Bedeutung für die Formung der Welt, wie sie sich uns heute zeigt. Absolut gesehen macht dieser Fluss nicht viel aus, gerade etwa ein Zehntel Watt
pro Quadratmeter. Die gesamte in den Weltraum abgeführte Energie jedoch
beträgt in der Summe etwa 44 Terawatt33. Diese Energie reicht aus, um eine
Reihe geologischer Phänomene zu erzeugen, die die Erde »am Leben« halten. Dass wir vom Erdsystem als »Gaia« sprechen können, liegt an diesen
Wärmefluss. Ohne ihn wäre die Erde ein toter Planet wie der Mond oder
der Mars.
Die wichtigste Auswirkung des Wärmeflusses aus dem Kern ist das Hervorbringen konvektiver Bewegungen in dem fließfähigem, halb geschmolzenen Mantel. Aufwärts führende Konvektionsströme erzeugen Rücken auf
dem Meeresboden, wo das Mantelmaterial ständig an die Oberfläche getrieben wird. Dort kühlt es ab, während es zur Seite geschoben wird, und bewegt
sich fort. Es handelt sich um ein richtiges »Fließband«, das am Rücken
beginnt und am Rand der Kontinente ankommt, wo es im sogenannten Subduktionsprozess wieder ins Innere des Mantels hineingeschoben wird, nach
einer Reise über die Oberfläche, die vielleicht zig Millionen Jahre dauert.
Durch diese Bewegungen werden die Kontinente ständig herumgeschoben.
Das Phänomen wird »Kontinentaldrift« genannt und lässt sich unter dem
heute gültigen Modell der sogenannten »Plattentektonik« subsumieren.
Kontinente bewegen sich mit sehr langsamen Geschwindigkeiten: ein paar
Zentimeter pro Jahr (das ist vergleichbar mit dem Wachstum von Finger
nägeln oder Haaren beim Menschen) – aber sie bewegen sich. Im Lauf von
Milliarden von Jahren haben die Kontinente einen komplizierten Tanz vollführt, in dem sich die Landmassen in einer Folge von gigantischen Brüchen
und Kollisionen getrennt und wieder vereinigt haben. Die Kontinente der
Gegenwart sind durch das Auseinanderbrechen eines alten Superkontinents,
»Pangaea«, vor etwa 170 Millionen Jahren entstanden.
Wenn ein Kontinent auf einen anderen stößt, dauert die Kollision nor
malerweise Millionen Jahre. Gleichwohl sind trotz der langen Zeit riesige
Energiemengen im Spiel. Der Zusammenstoß löst eine Auffaltung der Kruste
aus, weil riesige Mengen an Material gegeneinander geschoben werden und
sich zu Bergketten auftürmen. Der Himalaya zum Beispiel entstand aus dem
Auftreffen der Indischen auf die Eurasische Platte. Der Vorgang nahm seinen Anfang vor etwa 50 Millionen Jahren und dauert immer noch an. Die
Europäischen Alpen wiederum sind das Ergebnis der nordwärts gerichteten
Bewegung der Afrikanischen Platte, die irgendwann einmal das Mittelmeer
http://www2.klett.de/sixcms/media.php/76/schalenaufbau.jpg
35
Erdkruste
Oberer
Erdmantel
Unterer
Erdmantel
Äußerer
Kern
400
km
Innerer
Kern
6370 5100
km km
2900
km
Abbildung 1–1 Die Erde und ihr Aufbau
Die Erde weist in ihrem Inneren einen charakteristischen Schalenbau auf. Auf den Erdkern folgen
der Mantel und darauf die dünne Kruste, auf der sich sämtliche Lebensprozesse abspielen.
Die Kruste ist Teil der Lithosphäre, welche in sieben große Platten zerbrochen ist (Plattentektonik).
verschwinden lassen wird. Dass die heutigen Gebirge Brocken aus dem
Meeresboden enthalten, wird noch heute durch Meeresfossilien belegt, die
sich in großen Höhen finden. Diese Fossilien, Muschelschalen oder Fische,
stellten für die frühen Geologen eine Quelle großer Verwirrung dar. Sie hatten keine andere Erklärung dafür als die Sintflut.
Subduktionszonen sind geologisch gesehen extrem aktiv. In Verbindung
mit dem ozeanischen Fließband treten enorme Mengen von Energie auf, die
gegen die starren Ränder der Kontinente Druck aufbauen. Wird diese Energie freigesetzt, erzeugt sie Vulkane, Erdbeben und die damit einhergehenden
Tsunamis. Nicht zufällig werden die Ränder des Pazifischen Ozeans »Feuerring« genannt. Es handelt sich eigentlich nicht um einen Ring, sondern um
einen weiten Bogen aktiver Vulkane, der von Indonesien bis nach Kalifornien reicht und über die Aleuten um den Pazifik herumführt. Dieser riesige
Vulkangürtel wurde durch die Aktivitäten des Pazifischen Fließbandes, das
an den Kontinentalrändern abtaucht, geschaffen.
36
Kapitel 1
Die Subduktion beeinflusst auch die chemische Zusammensetzung der
Ökosphäre. Das an den Subduktionszonen in den Mantel geschobene Gestein enthält Wasser in Form von wasserhaltigem Silikat. Bei den hohen Temperaturen des Mantels zersetzen sich die Silikate teilweise unter Freisetzung
überkritischen Wassers, also von Wasser im Hochtemperaturzustand, das
weder flüssig noch gasförmig ist. Dieses Fluid schmiert die Subduktions
bewegung und ist für deren Aufrechterhaltung unabdingbar.
Die Subduktion von Wasser baut aber in dem heißen Mantel auch einen
Druck auf, der auf irgendeine Weise abgelassen werden muss. Das Wasser
kehrt in Form von Geysiren und heißen Quellen zur Oberfläche zurück. Es
erzeugt auch explosive vulkanische Eruptionen. Aufgrund dieser aufeinanderfolgenden Prozesse befindet sich das Wasser in einem stetigen Kreislauf:
aus der Atmosphäre in die Kruste, von dort in den Mantel, und dann wieder auf dem Weg vulkanischer Eruptionen zurück in die Atmosphäre. Es
handelt sich dabei nicht um ein Nullsummenspiel. Es wird mehr Wasser in
den Mantel geschoben als durch Vulkane wieder in die Luft zurückgeschickt
wird34. So werden die Ozeane nach und nach in den Mantel absorbiert und
könnten irgendwann einmal ganz austrocknen. Bis zu seiner Vollendung
würde der Prozess jedoch einige Milliarden Jahre benötigen. Die Ozeane
werden schon lange vorher verkochen, aufgrund des stetigen Anstiegs der
Sonneneinstrahlung, der sich in diesem Zeitraum vollziehen wird.
Die durch die Plattentektonik geschaffenen Zyklen sind von grundlegender Bedeutung für die Biosphäre. Für eine Biosphäre, und das ist gleichbedeutend mit Lebewesen, braucht man Wasser. Dafür müssen die planetarischen Temperaturen innerhalb eines vergleichsweise engen Korridors
gehalten werden. Bekanntlich ist die Sonneneinstrahlung der Hauptfaktor
für die Regulierung der Erdtemperatur, da der geothermale Wärmefluss
auf der Oberfläche im Vergleich dazu nicht ins Gewicht fällt. Es ist auch
bekannt, dass die Temperaturen stark durch den »Treibhauseffekt« beeinflusst werden, also durch die Fähigkeit einiger atmosphärischer Gase, die
von der Erdoberfläche ausgehende Infrarotstrahlung zurückzuhalten. Ohne
diese Treibhausgase, also vor allem Wasserdampf, aber auch Kohlendioxid
(CO2) sowie Methan (CH4), wäre die Temperatur auf der Erde zu niedrig,
um flüssiges Wasser auf der Oberfläche zu erhalten. Konzentrationsschwankungen bei diesen Gasen wirken sich auf die Temperatur aus. Diese Schwankungen zu erforschen, bietet ein besonders weites Feld, das uns viel erzählt
über die Geschichte des Planeten und auch darüber, wie Homöostase funktioniert, damit die Temperaturen trotz der schrittweise ansteigenden Sonneneinstrahlung innerhalb der dem Leben zuträglichen Grenzen gehalten
werden.
Die Subduktion wirkt auch auf die chemische Zusammensetzung der
Ökosphäre ein, und zwar in einer Reihe von Prozessen, die für die Existenz
37
biologischen Lebens auf der Erde entscheidend sind. Der wichtigste ist der
»langfristige« oder auch »geologische« Kohlenstoffkreislauf (auch »Verwitterungskreislauf« genannt), der nicht mit dem biologischen Kohlenstoffkreislauf in Zusammenhang mit Photosynthese und Atmung verwechselt
werden sollte. Der geologische Kohlenstoffkreislauf ist ein komplizierter Prozess, der die sogenannte »Silikatverwitterung« einschließt. Kohlendioxid ist
ein reaktives Gas; es ist leicht sauer und reagiert mit den normalen Silikaten
der Kruste, um Karbonate zu bilden. Nach menschlichen Maßstäben verläuft die Reaktion sehr langsam, nicht aber aus geologischer Sicht. Dabei
wird nach und nach CO2 aus der Atmosphäre verbraucht. Karbonate sind in
Wasser schwach löslich und werden leicht durch den Regen in Meere und
Ozeane transportiert. Dort können sich die Karbonationen wieder als feste
Karbonate in den Schalen maritimer Organismen ablagern, welche sich
schließlich auf dem Meeresboden absetzen. Im Lauf geologischer Zeiträume
wird das Fließband des Ozeans die Karbonate zu Subduktionszonen transportieren, wo sie in den Mantel geschoben werden. Dort, in großer Tiefe,
spalten die hohen Temperaturen des Mantels aus den Kalksedimenten CO2,
welches dann infolge von Vulkanaktivität wieder in die Atmosphäre zurückkehren wird.
Dieser Kreislauf ist der tragende Mechanismus, der »Gaia« am Leben
erhält. Er ist deshalb so wichtig, weil nur durch diesen Kreislauf genügend
CO2 in der Atmosphäre aufrechterhalten werden kann, um die Photosynthese der Pflanzen zu ermöglichen. Andernfalls würde in einem Zeitraum
von höchstens ein paar Millionen Jahren alles CO2in der Atmosphäre durch
die Verwitterung aufgebraucht sein. Schon lange vor dem vollständigen
Rückgang des CO2 würde die Konzentration so stark sinken, dass Pflanzen
keine Photosynthese mehr betreiben könnten und damit das gesamte Leben
auf der Erde verschwinden würde.
Der geologische Kohlenstoffkreislauf ist auch deshalb so ungeheuer wichtig, weil er die Temperatur zu regulieren vermag. CO2 ist ein »Treibhausgas«, das heißt, es sorgt für höhere Temperaturen auf dem Planeten, indem
es einen Teil der emittierten Infrarotstrahlung zurückhält. Mehr CO2 macht
den Planeten wärmer, während weniger CO2 die gegenteilige Wirkung hat.
Bei hohen Temperaturen verläuft die Reaktion schneller und hat dabei die
Tendenz, der Atmosphäre CO2 zu entziehen; der Planet kühlt daher ab. Bei
niedrigen Temperaturen geschieht das Gegenteil. Auf diese Weise wird die
CO2-Konzentration in der Atmosphäre durch den geologischen Kohlenstoffkreislauf reguliert. Er ist eigentlich der »Thermostatknopf«, der die Erdtemperatur über Milliarden von Jahren einigermaßen konstant gehalten hat,
trotz des allmählichen Ansteigens der Sonneneinstrahlung in den geologischen Zeitaltern der Vergangenheit. Wie Abbildung 1-3 zeigt, ist der Thermostat nicht perfekt und wird durch vielerlei andere Faktoren beeinflusst, die zu
38
Kapitel 1
CO2 in der
Atmosphäre
2.
3.
1.
4.
OZEAN
6.
5.
KALKSTEIN
AMMER
MAGMAK
NTALKONTINE E
PLATT
7.
OZEANPLATTE
Hirsch:
»Anmerkungen zur
Legende folgen.«
1. Abgabe von CO2 an die Atmosphäre
durch Vulkanismus
2. CO2 gemeinsam mit Regen
bildet Kohlensäure
3. Kohlensäure reagiert mit Gestein
4. Flüsse nehmen Kohlensäure auf
5. Kohlenstoff wird zur Bildung
von Muschelschalen benötigt
6. Die Schalen toter Muscheln
bilden Kalkstein
7. Unterschiebung von Kalkstein
Abbildung 1–2 Schematische Darstellung des Kohlenstoffkreislaufs
Das Element Kohlenstoff durchläuft einen Zyklus, den man Kohlenstoffkreislauf nennt.
Darunter versteht man die Gesamtheit der chemischen Umwandlungen kohlenstoffhaltiger
Verbindungen in den globalen Systemen Lithosphäre, Hydrosphäre, Atmosphäre und Biosphäre
sowie den Austausch dieser Verbindungen zwischen diesen Sphären.
Instabilität und – sogar recht gravierenden – Schwankungen führen können.
Es wird zum Beispiel angenommen, dass die Abfolge der Eiszeiten in den letzten paar Millionen Jahren hauptsächlich auf die Zunahme der Verwitterung
zurückzuführen ist. Verursacht durch die Auffaltung des Himalaya – einem
Prozess also, der schon vor ungefähr 50 Millionen Jahren begann – führte
die Zunahme der Verwitterung zur Verringerung der CO2-Konzentration in
der Atmosphäre und zur Abkühlung des Planeten, und zwar im Rahmen
eines Geschehens, das mit den thermostatischen Fähigkeiten des Systems in
keinem Zusammenhang steht.
Der gegenteilige Effekt – so wird jedenfalls angenommen – hängt mit
jenen riesigen Basalteruptionen ferner Zeiten zusammen, die zu größeren
Massensterben geführt haben. Die CO2-Emissionen ließen die Temperaturen auf dem Planeten auf ein Niveau steigen, mit dem das Leben nicht mehr
zurechtkam. Im Phanerozoikum traten Massensterben mehrmals auf35, 36:
die größten werden manchmal »die großen Fünf« genannt.
http://meteoklima.files.wordpress.com/2011/11/227687_154269521305765_154243231308394_341465_1603243_n.jpg
ACHTUNG!! Original bitte übersetzen, die Übersetzung hier stammt von mir.
39
Die meisten dieser Massensterbeereignisse scheinen mit großen und langandauernden Vulkaneruptionen zusammenzuhängen, die als »Magmatische Großprovinzen« in Erscheinung treten37. Die Korrelation ist offenbar
sehr stark, allerdings gibt es auch noch eine andere Theorie, die die Aussterbe
ereignisse als Folge von Asteroideneinschlägen interpretiert. Diese Vorstellung ist sehr populär geworden, nachdem man Belege dafür entdeckt hat,
dass das Aussterben der Dinosaurier am Ende der Kreidezeit mit dem Einschlag eines riesigen Asteroiden auf der Erde im Zusammenhang stand38.
Die Debatte hält immer noch an39 und es kann gut sein, dass sowohl Asteroi
deneinschläge als auch Magmatische Großprovinzen Massensterben verursachen können. Einigkeit besteht auf jeden Fall aber darüber, dass der rasche
CO2-Anstieg im Gefolge solcher Vorkommnisse Massensterbeereignisse auslöst. Dies führt aufgrund des Treibhauseffekts zu einem Temperaturanstieg
auf dem Planeten. Begleitet wird er von Anoxie (Sauerstoffmangel) und Versauerung der Ozeane. Darüber hinaus werden große Mengen giftiger Wasser
stoffsulfide, die durch bakterielle Aktivität entstanden sind, in die Atmosphäre
emittiert. Leben kann sich an veränderte Umweltbedingungen anpassen; bei
der Geschwindigkeit jedoch, mit der sich solche Veränderungen im Verlauf
von Massensterbeereignissen vollziehen, kann es nicht mithalten.
Kamb
O
S
D
K
P
T
J
K
Tert
Q
–4
Langzeitmittel
–3
Kurzzeitmittel
Heiß
–2
–1
Kalt
EISZEITEN – EISZEITEN – EISZEITEN
Kamb
550
500
O
S
450
D
400
K
350
P
300
T
250
J
200
K
150
100
Tert
50
(‰)
1
δO18
0
2
3
Q
0
Millionen Jahre vor heute
Abbildung 1–3 Die Erdtemperaturen während der letzten 550 Millionen Jahre
Während des Phanerozoikums (dem »Zeitalter des sichtbaren Lebens« vom Kambrium bis zum
Quartär)blieben die Erdtemperaturen im Mittel weitgehend konstant, obwohl im entsprechenden
Zeitraum die Leuchtkraft der Sonne angestiegen ist. Diese Tatsache dient als ein wesentlicher
Nachweis für das »Gaia«-Konzept.
http://www.hubert-brune.de/bilder/klima_im_phanerozoikum.jpg
Quelle: wikimedia http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Phanerozoic_Climate_Change.png
40
Kapitel 1
N
60
Pg
K
J
Tr
C
D
S
O
P
le
dM
idd
End Tr
End Eocene
30
le C
Midd
End O
End S
End K
20
Late D
En
40
Cm
Dresbachian
Botomanian
End P
50
Aussterbeintensität (%)
P
End J
10
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500 542
Millionen Jahre vor heute
Abbildung 1–4 Aussterbeereignisse im Phanerozoikum
Das Leben auf der Erde wurde in seiner Entwicklung immer wieder durch Aussterbeereignisse
unterbrochen und zurückgeworfen. Die Abbildung zeigt deren Intensität während der letzten
rund 540 Millionen Jahren; dargestellt ist der Anteil der ausgestorbenen, meeresbewohnenden
fossilienbildenden Spezies. Besonders prägnant waren die Ereignisse gegen Ende der Kreide (K),
der Trias (T) und des Perm (P).
Von den fünf größten derartigen Massensterben geschah das mit Abstand gewaltigste am Ende des Perms. Es löschte nahezu das gesamte Leben
auf der Erde aus. Etwa 95 Prozent der Meeresarten und 50 Prozent der Land
arten verschwanden. Es war wohl die Folge einer großen Basalteruption in
der Gegend des heutigen Sibiriens. Die Region, wo sich der Ausbruch zutrug, weist noch heute Flutbasalt (»Trapp«) auf, typische stufenförmige
Gesteinsformationen, die aus der Verfestigung aufeinanderfolgender Wellen
geschmolzenen Basalts entstanden sind. Neuere Befunde40 deuten dagegen
darauf hin, dass dieses Massensterben mit einem herkömmlichen Vulkanausbruch zusammenhängen könnte. Was auch immer die Ursache gewesen
sein mag, am Ende erreichte das CO2-Niveau in der Atmosphäre derart
hohe Werte, dass die im Zuge des Treibhauseffekts entstehende Hitze die
Erde buchstäblich »kochte«. In der Gegend des Äquators stiegen die Temperaturen auf bis zu 50 oder 60 Grad Celsius an41. Infolge der Verwitterungsreaktionen sank der CO2-Gehalt in der Atmosphäre schließlich in einem
ausreichenden Maße, um die Temperaturen auf dem Planeten wieder auf ein
Niveau herunterzuschrauben, das für großflächige Verbreitung von Leben
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d4/Extinction_Intensity.svg/2000px-Extinction_Intensity.svg.png
41
günstiger war. Dies bedurfte allerdings einer Zeitspanne, die in der Größenordnung von einigen Millionen Jahren gelegen haben könnte.
Der geologische Kohlenstoffkreislauf ist wahrscheinlich der wichtigste
jener Kreisläufe, die Gaia »lebendig« machen. Er ist aber nicht der einzige.
Insbesondere die CO2-Konzentration in der Atmosphäre wird auch noch von
anderen Kreisläufen reguliert. Einer davon besteht im schrittweisen Überschichten und Eingraben von lebender Materie im Prozess der Sedimenta
tion. Durch diesen Kreislauf wird der Ökosphäre Kohlenstoff entzogen für die
Bildung von auf organischen Kohlenstoffverbindungen beruhenden Stoffgemischen, die der Mensch unter der Bezeichnung »fossile Brennstoffe«
zusammengefasst hat. Dies ist ein langandauernder Kreislauf, der keinen
Einfluss auf die Temperaturregulierung ausübt, das heißt, auch selbst nicht
von einer Rückkopplung im Bereich der Temperatur betroffen ist. Die Einlagerung von Kohlenstoff im Lauf des Phanerozoikums hatte allerdings tendenziell die Wirkung, den langsamen Anstieg der Sonnenstrahlung in dieser
Periode zu kompensieren.
Ein weiterer Zyklus, der sich auf die CO2-Konzentration auswirkt, ist die
Aktivität der Land- und Meerespflanzen, die im Prozess der Photosynthese
CO2 absorbieren. Ursprünglich hat man angenommen, dass vor allem dieser
organische Kohlenstoffkreislauf Gaias Temperaturregulierungsvermögen be
einflusst. Er funktioniert auch tatsächlich so, vorausgesetzt, die Pflanzen rea
gieren auf CO2-Schwankungen in einem negativen Rückkopplungskreislauf:
mehr CO2 führt zu mehr Pflanzenwachstum und daher auch zum Entzug
von CO2 aus der Atmosphäre. Gleichwohl wird das Pflanzenwachstum noch
durch viele andere Faktoren beeinflusst, so dass dieser Zyklus also nur ein
begrenztes Temperaturregulierungsvermögen hat und, verglichen mit dem
Kreislauf der Silikatverwitterung, erstreckt er sich über einen kürzeren Zeitraum. Entsprechend firmiert er als »kurzfristiger« oder »biologischer« Kohlenstoffkreislauf, um ihn vom »langfristigen« geologischen Kohlenstoffkreislauf zu unterscheiden.
CO2 ist nicht der einzige Thermostat auf dem Planeten. Es gibt noch
andere Treibhausgase. Einige können mehr Wärme zurückzuhalten als CO2,
so wie etwa Methan (CH4), das in der Atmosphäre allerdings normalerweise
schwächer konzentriert vorliegt als CO2, da es durch bakterielle Aktivität
schnell abgebaut wird. Wasserdampf (H2O) gilt ebenfalls als ein wichtiges
Treibhausgas. Seine Rolle bei Temperaturveränderungen ist jedoch komplex,
da es sich zugleich verstärkend (Treibhauseffekt) und dämpfend (Wolken
decke) auf die Temperaturregulierung auswirkt.
Es gibt auch Faktoren, die zwar die Temperatur beeinflussen, aber nichts
mit dem Treibhauseffekt zu tun haben, wie die Albedo. Die langsame Schwankung im Rückstrahlvermögen des Planeten, die aus dem fortschreitenden
Wachstum der Kontinente folgt, hatte Äonen hindurch eine tiefgreifende
42
Kapitel 1
Wirkung. Doch handelt es sich hier nicht wirklich um einen »Thermostat«,
da er nicht durch Rückkopplung beeinflusst wird. Es gibt noch andere klimaverändernde Faktoren, zum Beispiel die Wirkung der Wolken, die ihrerseits
wieder unter dem Einfluss von Temperatur und Vegetationsdecke stehen.
Des Weiteren gibt es Parameter des Erdsystems, die sich in die entgegen
gesetzte Richtung auswirken, das heißt sie haben die Tendenz, Temperaturen
zu destabilisieren und Störungen zu verstärken. Die Eisdecke gehört hierher: je größer der vereiste Bereich, desto höher die Reflektion des Sonnenlichts (höhere Albedo). Eine sich ausdehnende Eisdecke kühlt den Planeten
tendenziell ab und generiert noch mehr Eis, eine klassische verstärkende
Rückkopplung. Man nimmt an, dass dieser Faktor Ursache für die periodischen Eiszeiten ist, die auf der Erde im Lauf ihrer Bestehens aufgetreten
sind. Als »Auslöser« von Eiszeiten werden Schwankungen in den Parametern betrachtet, die mit der Umlaufbahn der Erde und der Neigung der Erdachse zu tun haben, auch »Milankovitch-Zyklen« genannt. Das durch diese
Zyklen ausgelöste Ungleichgewicht reicht bei weitem nicht aus, um eine Eiszeit oder irgendeine starke Temperaturschwankung hervorzurufen. Wenn es
sich aber ergab, dass ein solches Ungleichgewicht zusammenfiel mit der durch
die Eisdecke ausgelösten verstärkenden Rückkopplung, dann könnte beides
zusammen wohl durchaus Ursache für viele der zurückliegenden Eiszeiten
auf unserem Planeten gewesen sein. Bei einigen dieser Eiszeiten hat sich die
Vereisung nach Meinung der Wissenschaft über den größten Teil der Erdoberfläche erstreckt oder sie sogar ganz bedeckt. Für solche Vereisungsperio
den hat sich die Bezeichnung »Schneeball Erde« eingebürgert. Sie mögen
die Erde so verwandelt haben, dass sie wie der Jupitermond Europa heute
aussah. Die letzte Gesamtvereisung der Erde gab es vor etwa 600 Millionen
Jahren. Ihr Ende markiert den Beginn der Entwicklung des vielzelligen
Lebens, mit dem Anbruch des Phanerozoikums.
Im Zusammenhang mit den »Schneeball Erde«-Episoden lässt sich eine
interessante Überlegung anstellen. Eine vollständig mit Eis bedeckte Erde
besitzt eine so hohe Albedo, dass die Sonne keine Chance hätte, sie wieder
auf Temperaturen aufzuheizen, die das Eis schmelzen und die vorherigen
Bedingungen wiederherstellen könnten. Man sollte also meinen, »Schneeball Erde« bliebe in alle Ewigkeit bestehen. Und doch wissen wir, dass diese
Episoden von begrenzter, wenn auch langer Dauer waren, zehn oder vielleicht auch hunderte Millionen von Jahren. Der Grund, warum sich eine
geschlossene Eisdecke nicht hat halten können, liegt nach allgemeiner Meinung in folgendem Phänomen: Die Eisdecke verfügt über eine langfristige
Temperaturrückkopplung, die daher rührt, dass sie die Verwitterung blockiert, das heißt den Entzug von CO2 aus der Atmosphäre. Das Eis hindert
aber die Vulkane nicht daran, CO2 in die Atmosphäre zu schleudern. Infolgedessen kann die CO2-Konzentration in der Atmosphäre von »Schneeball
43
Erde« sehr hohe Werte erreichen. Der Treibhauseffekt wird verstärkt und
kann die Atmosphäre so stark aufheizen, dass eine Umkehr zu »normalen« Bedingungen innerhalb eines aus geologischer Sicht kurzen Zeitraums
ausgelöst wird, wodurch die Eisdecke mit dramatischer Geschwindigkeit
schrumpft.
Erze: Gaias Gaben
Mineralische »Ablagerungen« sind Zonen in der Kruste, wo die Konzen
trationen einiger chemischer Verbindungen überdurchschnittlich hoch sind.
Dass es diese Ablagerungen gibt, ist auf die geologischen Zyklen des Planeten zurückzuführen. Die Energie, die sie begleitet, konzentriert bestimmte
chemische Verbindungen in manchen Regionen, während sie sie anderswo
entzieht. Wenn die Erde nicht »lebte«, stünde für Prozesse dieser Art keine
Energie zur Verfügung und es wäre zu erwarten, dass die Mineralien gleichmäßig über die ganze Kruste verteilt sind, wie das bei geologisch toten Körpern wie dem Mond der Fall ist. Da die aktiven Zyklen des Planeten also das
besondere Kennzeichen »Gaias« ausmachen, könnten wir die Mineralanreicherungen durchaus mit Recht »Gaias Gaben« nennen, wobei wir vor allem
an die Ablagerungen denken, die groß und konzentriert genug sind, um als
Mineralressourcen für die Menschen von Interesse zu sein: die »Erze«.
Von den vielen Zyklen des Planeten erzeugt der geologische Wasserkreislauf das, was vielleicht die wichtigste Quelle der Mineralvorkommen auf der
Erde ist: den sogenannten »hydrothermalen« Prozess. Bei den Subduktionszonen entsteht überkritisches Wasser. Es ist extrem reaktiv und löst verschiedene Arten von Metallionen, darunter »edle« wie Gold und Silber, die sich
bei normaler Temperatur und bei normalem Druck nicht in Wasser lösen.
Dieses mit Stoffen aufgeladene heiße Wasser gelangt in Subduktionszonen
und gibt dort die mitgeführten Ionen wieder frei. Durch die Abscheidung
entstehen viele unterschiedliche Mineralvorkommen von hoher Qualität.
Durch sekundäre Anreicherungsprozesse kann deren Konzentration noch
erhöht werden, indem Elemente entfernt werden, die sich zusammen mit
dem Erz abgelagert haben. Hydrothermale Anreicherungsprozesse sind auch
bei den mittelozeanischen Rücken am Werk, wo Mantelmaterial kontinuierlich an die Oberfläche geschoben wird.
Es gibt viele Beispiele hydrothermaler Erzformation. Der Prozess ist auf
jeden Fall die wichtigste Grundlage für den vom Menschen betriebenen
Bergbau. Er hat Edelmetallvorkommen hervorgebracht (Gold und Silber)
und eine Vielfalt von Sulfiden (zum Beispiel von Kupfer), die am Anfang
menschlicher Metallverarbeitung standen. Im Allgemeinen treten hydrother
male Prozesse nur in bestimmten Gegenden auf. Erze können dort gefun-
44
Kapitel 1
den werden, wo es in ferner Vergangenheit Subduktion gegeben hat. Das
Mittelmeergebiet zum Beispiel war früher reich an heimischem Kupfer und
Gold, weil es an der Grenze zwischen der Afrikanischen und der Eurasischen
Platte liegt; diese Platten sorgten für umfangreiche Subduktion und vulkanische Phänomene. Ein weiteres Beispiel ist der Goldabbau in Kalifornien.
Die »Forty-Niner«, die Goldgräber des sagenumwobenen Goldrausches von
1849, fanden Gold, das sich aufgrund hydrothermaler Prozesse gebildet hatte,
die zu einer Zeit am Werk waren, als Zentralkalifornien Teil eines uralten
Kontinentalrands war.
Es sind nicht allein die hydrothermalen Prozesse, die Mineralablagerungen hervorbringen können. In umfangreichen Geologielehrbüchern werden
diese Mechanismen mit dem Anspruch auf Vollständigkeit beschrieben. Es
ist nicht möglich, hier die ganze Vielfalt der Prozesse, die die Mineralien in
Lagerstätten und Erzen anreichern, in allen Einzelheiten darzustellen. Wir
können aber ein paar Beispiele derjenigen Erzformationen betrachten, die
nicht über hydrothermale Prozesse entstehen und trotzdem relevant sind.
Zunächst einmal können heiße Magmen Mineralvorkommen erzeugen,
ohne dass sie dazu überkritisches Wasser benötigen. In diesem Fall ist das
Lösungsmittel, das die Metallelemente mobilisiert, geschmolzenes Gestein
in Form von flüssigem Magma. Es gibt einige Beispiele von Erzen, die durch
Anreicherung oder Schichtung von vulkanischem, meist basaltischem Gestein entstanden sind: Eisen, Platin, Nickel, Chrom, Vanadium und andere.
Ein weiterer Fall ist der Diamant; eine Kohlenstoffverbindung, die sich nur
bei sehr hohen Temperaturen und Drücken bildet, unter Abwesenheit von
Sauerstoff. Solche Bedingungen werden in großen Tiefen innerhalb des Mantels gefunden, normalerweise weiter als etwa 150 Kilometer von der Oberfläche entfernt. Aus solchen Tiefen können Diamanten mittels sehr seltenen
Schloten vulkanischen Ursprungs oder »Pipes« zur Oberfläche transportiert
werden. Was dabei normalerweise herauskommt, ist ein sogenannter »Kimberlit«, ein Gestein, aus dem Diamanten gewonnen werden können. Aus der
Isotopenzusammensetzung von Diamanten wissen wir, dass einige von ihnen
aus anorganischem Kohlenstoff, den es in den Frühstadien der Erde gab, entstanden sind, während andere sich durch die Verdichtung von organischem
Kohlenstoff, der durch den Subduktionsprozess in den Mantel geschoben
wurde, herausgebildet haben. Diamanten der letzteren Sorte sind »Fossilien« in dem Sinne, dass das Material, aus dem sie entstanden sind, früher
einmal Teil von Lebewesen war. Auf jedem Fall sind alle Diamanten Milliarden von Jahren alt, und es ist gut möglich, dass die Prozesse, durch die sie
sich herausgeformt haben, heute gar nicht mehr wirksam sind, weil der
Mantel im Vergleich zu damals kühler geworden ist.
Auch Prozesse, die unter niedrigeren Temperaturen an der Oberfläche
verlaufen, können zur Bildung von Erzen führen. Solche Prozesse beinhalten
45
üblicherweise Lösung oder Dispersion von Metallionen in Wasser und ihre
nachfolgende Ausfällung. Von diesen Prozessen gibt es eine große Vielfalt. Am
wichtigsten ist vielleicht die Sedimentation von Eisen in Form von »Bändererz«42, welches unterschiedliche Mengen von Magneteisenstein (Fe3O4) und
Hämatit (Fe2O3) enthält, alternierend mit Bändern von Schiefer und Hornstein. Bändererze sind sehr alt. Sie entstanden aus der Verbindung von in
den frühen Ozeanen gelösten Eisenionen mit Sauerstoff, der durch Photosynthese in Cyanobakterien (oder Blaugrünen Algen) erzeugt wurde. Die
Bänderung wird normalerweise zyklischen Schwankungen in der Sauerstoffkonzentration zugeschrieben. Nach der Großen Sauerstoffkatastrophe, die
sich vor rund 2,4 Milliarden Jahren ereignete, entstanden diese Bänder nicht
mehr, obwohl sie kurzzeitig – geologisch gesprochen – in späteren Perioden
wieder auftauchten. Ein weiteres Beispiel für die Entstehung von Erz bei
niedrigen Temperaturen ist die Bildung von »Evaporiten«. Der Prozess gleicht
in vieler Hinsicht der Sedimentation, doch läuft er unter fortschreitender
Wasserverdunstung ab, wodurch die gelösten Salze in fester Form am Boden
ausfallen. Typische Evaporite sind »Halite«, Chloridverbindungen, die unterschiedlich verwendet werden, zum Beispiel auch als gewöhnliches Tafelsalz
(Natriumchlorid).
Wie wir sehen, ist Zahl und Vielfalt der Mineralverbindungen, die wir
als Erze und Ablagerungen klassifizieren, ebenso groß wie verwirrend. Alle
miteinander haben aber etwas gemeinsam: sie benötigen Energie. Erzformation geht thermodynamisch gesehen aufwärts, das heißt, sie läuft dem Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik zuwider. Ohne einen Energiegradienten
hätten verschiedene chemische Verbindungen die Tendenz, einen Zustand
maximaler Entropie zu erreichen und sich gut in die Kruste zu mischen – in
Formen, die man wohl kaum profitabel abbauen könnte. Die Erde ist aber
ein lebendiger Planet und erzeugt Prozesse, die diese Tendenz umkehren.
Bei den Energiequellen, die Erze hervorbringen, gibt es im Wesentlichen zwei
Formen. Die eine speist sich aus der geothermalen Energie, welche ihrerseits mit der Plattentektonik zusammenhängt. Die andere speist sich aus der
Sonnenergie, welche ihrerseits den hydrologischen Kreislauf des fließenden
Wassers erzeugt. Oft sind beide Prozesse – Sonne und Erde – beteiligt. Es
gibt aber noch einen dritten Prozess, der ebenfalls eine wichtige Rolle spielt:
den Einfluss der Biosphäre. Das Wirken der Bakterien und anderer Lebensformen beeinflusst oft Lösbarkeit und Ablagerung der Metallionen. Eine in
der Tat fundamentale Rolle für den Bergbau des Menschen spielt die Biologie aber durch die Überschichtung und Konservierung des Kohlenstoffs
als wesentlichem Bestandteil des Kohlenstoffkreislaufs. Wenn es aber dieser
Prozess ist, der die Temperatur der Erde kontrolliert, dann handelt es sich
um den gleichen Prozess, den der Mensch für seine eigenen Zwecke ausgebeutet hat.
46
Kapitel 1
Erdöl: der wichtigste Rohstoff
der globalen Ökonomie
Colin J. Campbell
Erdöl ist wohl der wichtigste Rohstoff unserer Zeit. Kaum ein anderer
Energieträger wurde im Hinblick auf die »Erschöpfungsproblematik« so
intensiv untersucht. In diesem Beitrag beleuchtet der bekannte Erdöl
experte Colin Campbell den Status quo und wirft einen Blick voraus.
Seine Schlussfolgerung: das Öl wird uns auf absehbare Zeit hinaus zwar
nicht ausgehen, doch das Problem der knapper werdenden Ölreserven
besteht und wird sich in vielfältiger Weise auf uns auswirken.
Erdöl und Erdgas sind in der geologischen Vergangenheit unter spe
ziellen, gut erforschten Bedingungen entstanden. Schon seit langem
ist bekannt, dass es sich um endliche Ressourcen handelt, die irgendwann erschöpft sein werden. Jeder Biertrinker weiß aus vielfacher, leidlicher Erfahrung, dass das Glas nur zu Beginn voll ist und es sich umso
rascher leert, je schneller man trinkt. Nicht anders ist es beim Erdöl:
für jede Gallone, die aus der Erde geholt wird, bleibt eine weniger
übrig.
In diesem Kapitel soll die Ära des Erdöls dargestellt werden. In
ihrem ersten Abschnitt war sie gekennzeichnet von einer rapiden Ausweitung der Förderung; sie trieb das Wachstum der Industrie, des Verkehrs, des Handels und der Landwirtschaft voran und ermöglichte so
einen immensen Anstieg der Weltbevölkerung. Die zweite Hälfte dieser Ära, an deren Beginn wir heute stehen, wird durch einen signifikanten Rückgang der Fördermengen gekennzeichnet sein – mit entsprechend weitreichenden Folgen.
Erdölentstehung und Exploration
Die Pioniere der Ölförderung erkannten schnell, dass die Chancen,
auf Öl zu stoßen, in Gebieten am besten waren, in denen drei geologische Faktoren zusammenkamen
◆ Muttergestein: Der Großteil der weltweiten Ölvorkommen ist in nur
zwei Epochen der globalen Erwärmung (vor 90 und vor 150 Millionen Jahren) entstanden, in denen sich Algen und andere (Meeres-)
Organismen stark vermehrten. Ein Teil ihrer Überreste sammelte sich
in den stagnierenden, sauerstofflosen Tiefen und wurde rasch durch
Sedimente bedeckt und so konserviert. Im Laufe der Zeit wurde das
organische Material von immer dickeren Sedimentpaketen überlagert.
Ab einer Mächtigkeit von 2.000 Metern sind Temperatur und Druck
schließlich so hoch, dass eine Umwandlung in Erdöl stattfindet.
◆ Speichergestein: Einmal entstanden, neigt Erdöl dazu, aus dem Muttergestein zu wandern (Migration), und zwar nach oben, und sich in
porösen und durchlässigen Gesteinsschichten wie Sandstein oder Kalkstein anzureichern.
◆ Falle: In einigen Gebieten gelangte das aufsteigende Öl bis an die Erd-
oberfläche. Erdölseen entstehen, die leichten Bestandteile gasen aus,
zäher Asphalt bleibt zurück. Die großen Ölsandvorkommen in Kanada
sind ein bekanntes Beispiel für oberflächennahe Erdölvorkommen. In
anderen Fällen wird die Wanderung durch die geologischen Verhältnisse behindert und es kommt zu einer unterirdischen Anreicherung.
Derartige Strukturen werden Fallen genannt; sie sind zumeist struk
tureller (tektonische F.) oder sedimentärer Art. Bei letzteren wird das
Reservoir durch undurchlässige Deckschichten abgeschlossen und das
Öl am Austreten gehindert.
In den Anfangsjahren der Erdölprospektion zogen die Geologen mit
nicht mehr als einem Hammer, einem Vergrößerungsglas und einem
Notizbuch bewaffnet aus, kartierten das zutage liegende Gestein – und
fanden mit diesen einfachen Mittel viele der großen Erdölreservoire.
Das weltweit größte Erdölbecken um den Persischen Golf wurde bereits 1908 in der Nähe eines Brunnens in den Vorbergen des ZagrosGebirges im Iran entdeckt.
Im Laufe der Zeit wurden immer ausgeklügeltere geophysikalische
Explorationstechniken entwickelt, insbesondere die sogenannte Reflexions-Seismik. Dabei wird eine Sprengladung gezündet und anschließend gemessen, wie viel Zeit vergeht, bis die Schallwellen von den
verschiedenen Gesteinsschichten im Untergrund reflektiert werden,
woraus diese sich dann im Detail kartieren lassen. Dank der Fortschritte in der Geochemie konnte man zudem auch Gebiete mit vielversprechendem Muttergestein identifizieren. Nachdem die lukrativsten
Vorkommen der an Land zugänglichen Ölbecken erschlossen waren,
richtete die Industrie ihr Augenmerk verstärkt auf untermeerische Ölvorkommen, zu deren Erkundung und Ausbeutung sie immer aufwändigere Technologien entwickelte. Allerdings kommen aus geologi-
47
48
Kapitel 1
schen Gründen weltweit nur wenige Offshore-Gebiete als Erdöl- oder
Erdgaslagerstätten in Frage.
Hatte man ein aussichtsreiches Gebiet identifiziert, wurde eine Aufschlussbohrung vorgenommen. War die Bohrung erfolgreich, musste
zunächst die Größe des Feldes abgeschätzt und die Anzahl der für eine
wirtschaftlich optimale Förderung notwendigen Förderbohrungen er
mittelt werden. Darüber hinaus wurden Offshore-Plattformen errichtet
und Pipelines verlegt. In dem Maße, wie die Ölpreise stiegen, wurde
auch die Erschließung immer kleinerer Felder lukrativ.
In den 1960er Jahren erreichte die Anzahl neu entdeckter, sogenann
ter konventioneller Ölvorkommen (zur Definition siehe Seite XX)
ihren Peak und ist seither rückläufig; schreibt man diesen Abwärtstrend fort, erhält man eine Vorstellung davon, wie viel – beziehungsweise wie wenig – zu entdecken noch übrig geblieben ist. Erdöl aus
konventioneller Förderung hat bisher den weitaus größten Teil des bisherigen Verbrauchs gedeckt und wird die Erdölförderung auch noch
auf lange Zeit hinaus dominieren. 1981 wurde weltweit erstmals mehr
Erdöl verbraucht als neue Vorkommen entdeckt wurden, und seitdem
ist diese Lücke beständig größer geworden.
Ölproduktion und Ölvorräte
Die Angaben zur bisherigen Ölproduktion verschiedener Länder sind
relativ zuverlässig, auch wenn kriegsbedingte Verluste darin üblicherweise nicht aufscheinen. (Im ersten Golfkrieg beispielsweise gingen in
Kuwait bis zu zwei Milliarden Barrel Erdöl in Rauch auf, und man tut
gut daran, diese Mengen als »Produktion« aufzufassen, denn die Vorkommen sind just um diese Menge geschrumpft.)
Weitaus weniger zuverlässig sind die Zahlen zu den noch vorhandenen Reserven und damit auch die Abschätzung der Reichweite (als
dem Quotienten aus den derzeit bekannten Reserven und dem Verbrauch) der Ressource Öl. Die global vorhandenen Ölreserven sind die
Summe der Einzelreserven der erdölfördernden Länder beziehungsweise der dahinter stehenden Firmen. Abhängig vom Grad der sogenannten Nachweissicherheit, lassen sie sich unterschiedlichen Kate
gorien zuordnen und man spricht mit steigendem Unsicherheitsgrad
von sicheren, wahrscheinlichen oder möglichen Reserven. Nun sind
die Reservezahlen von zahlreichen Parametern (etwa vom Ausmaß
der Explorationstätigkeit der beteiligten Firmen, dem Ölpreis oder der
technologischen Entwicklung, um nur einige zu nennen) abhängig und
sind daher permanenten Schwankungen unterworfen. Doch es gibt
Seitenzahl
einsetzen!
auch andere, weitaus menschlichere Gründe für die Volatilität der Zahlen, denn es wurde schlichtweg nicht immer die Wahrheit gesagt. (Die
Börsenaufsichtsbehörde (SEC) der USA hat daher mittlerweile strenge
Regeln erlassen, mit denen sie eine betrügerische Überzeichnung der
Reserven verhindern will, während sie gleichzeitig Minderangaben als
Ausdruck kaufmännischer Vorsicht toleriert.)
Zwei Gründe waren hierfür maßgeblich: Zum einen haben die großen Ölfirmen lange Zeit nur Mindestmengen gemeldet, um den Aktien
märkten auf diese Weise ein attraktives Szenario vorzuspielen, nämlich eine stete Zunahme der Ölvorräte. Seit aber die größten Ölfelder
ihre Reifephase erreicht haben, ist es damit definitiv vorbei.
Zum anderen haben (als in einer Phase der niedrigen Ölpreise in
den 1980er Jahren das System der OPEC-Quoten unter Druck geriet)
viele Förderländer ihre Reserven künstlich hochgerechnet. Den Anfang
machte dabei Kuwait, das 1985 einen Anstieg seiner nachgewiesenen
Reserven von 64 auf 90 Gb verkündete, obwohl es keine nennenswerten Neufunde gemacht hatte. Andere Nationen schlossen sich erst später empört an, ausgerechnet als Kuwait 1987 seine Reseven nur moderat
um weitere 2 Gb erhöhte. Abu Dhabi stockte seine Reserven um 28 Gb
(von 31 auf 59 Gb) auf, der Iran erreichte plötzlich 93 Gb (vorher waren
es nur 49 Gb) und der Irak verdoppelte seine Vorräte auf 100 Gb. SaudiArabien, das seine Reserven schon seit längerer Zeit künstlich in die
Höhe schraubte, konnte dem kuwaitischen Vorstoß zunächst nichts
entgegensetzen. Erst 1990 sah das Königreich den Zeitpunkt gekommen, nun seinerseits eine massive wundersame Vergrößerung seiner
Reserven zu verkünden, um damit seine Stellung im OPEC-System
zu sichern. Venezuela rechnete (entgegen der OPEC-Spielregeln) seine
nichtkonventionellen Schwerölvorkommen dazu und hatte nun auf
einmal Reserven von 56 Gb (gegenüber nur 28 vorher).
Kurzum: Eine seriöse Abschätzung der tatsächlichen Erdölreserven
ist dank dieser Praktiken und auf der Basis derartiger Zahlen zusätzlich erschwert.
Ein weiterer kritischer Punkt, den es zu berücksichtigen gilt, wenn
die noch vorhandenen Ölvorräte ermittelt werden sollen, ist die Kenntnis und Identifizierung der unterschiedlichen Erdöl- (und Erdgas-)
kategorien. Grob vereinfachend werden Öl und Gas häufig in die beiden Kategorien »konventionell« und »unkonventionell« geschieden,
wobei eine scharfe Trennung nicht möglich ist. Konventionelles Öl ist
in der Regel billig(er) zu fördern und rasch verfügbar, während die
Förderung unkonventioneller Öle nicht nur schwierig und kostspielig,
49
50
Kapitel 1
sondern häufig auch umweltschädlich ist. Zu dem letztgenannten Pool
werden folgende gerechnet:
◆ Schweröle: Rohöle mit einem Dichtegrad von unter 17,5 ° API (der
API-Grad ist ein Maß für die Rohöldichte des American Petroleum
Institute) und Bitumen.
◆ Ölschiefer und Schieferöl: Ölschiefer sind unreife Erdölmuttergesteine, aus dem Öl durch Erhitzen gewonnen werden kann; Schieferöl
(auch als Tight Oil bezeichnet) ist Öl, das in unzureichend porösem
und durchlässigem Gestein gebunden ist und erst durch das Verfahren
des Fracking (Aufbrechen) freigesetzt werden kann.
◆ Tiefseeöl: Vorkommen, die (je nach Definition) in Meerestiefen über
500 Metern liegen.
◆ Polares Erdöl (und Erdgas): wenig untersuchte Vorkommen der
Polarregionen; abgesehen von hohen Explorations- und Förderkosten
liegen spezielle geologische Verhältnisse vor, die hauptsächlich Erdgas
erwarten lassen.
◆ Erdgasnebenprodukte (NGL, Natural Gas Liquids): Natürliche Flüssiggase wie Butan und Propan, die als Nebenprodukte bei der Erdöl
raffinierung sowie bei der Erdgasförderung anfallen. Dazu gehört auch
das auf natürlichem Weg durch die Kondensation von Erdgas entstehende flüssige Gaskondensat, das weitgehend wie Rohöl verarbeitet
werden kann.
◆ Nichtkonventionelles Gas: zum Beispiel Flözgas, Gashydrate, Schiefergase.
Die folgende Abbildung zeigt die Ölproduktion der Vergangenheit und
versucht eine Prognose für die nahe Zukunft. Die ASPO (Association
for the Study of Peak Oil and Gas) schätzt hier, dass der Peak für die
Förderung konventionellen Öls im Jahre 2004 bereits erreicht wurde.
Nimmt man die unkonventionellen Ressourcen hinzu, liegt der Höhepunkt ebenfalls bereits in Reichweite und auch bei einer Addition von
Öl und Gas befindet sich der Peak irgendwo um das Jahr 2015 herum.
Andere Studien kommen zu ähnlichen Ergebnissen und es sieht so
aus als hätten wir das Zeitalter des Erdöls bereits zur Hälfte durchschritten.
51
Abbildung 1–X: Erdöl- und Erdgas-Förderprofile
Gboe (Gigabarrel Erdöläquivalent)/Jahr
60
Unkonventionelles Gas
Jahr 2011
50
Erdgas
40
30
NGL (Natural
Gas Liquids)
Polar
20
10
Tiefsee (>500 m)
Schweröle usw.
Konventionelles Erdöl
0
1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050
Eine kurze Geschichte des Erdölzeitalters
Historisch betrachtet ist Erdöl eine der vielen natürlichen Ressourcen, welche die Menschheit auf ihrem Weg zur Urbarmachung der
Natur erschlossen und in ihren Dienst gestellt hat. Zum wichtigsten
Energieträger wurde es erst verhältnismäßig spät; ohne die Erfindung
der Dampfmaschine (sie stand am vorläufigen Ende einer technologischen Entwicklung, die sich aus der zunehmenden Notwendigkeit
ergab, Erz- und Kohleminen zu entwässern) wäre sein Siegeszug wohl
kaum möglich gewesen. Die Dampfmaschine erfuhr ihrerseits eine radikale Weiterentwicklung, als man eine Methode ersann, mit der man
den Brennstoff direkt in den Zylinder einspritzen konnte. Als Treibstoff verwendete man zunächst aus Kohle destilliertes Benzol und später dann aus Erdöl raffiniertes Petroleum. Um 1880 herum tauchten
die ersten Automobile auf den Straßen auf, und 1907 pflügte der erste
Traktor eine Furche ins Feld.
Mit der steigenden Nachfrage nach Treibstoff stieg auch die Bedeutung der Erdölindustrie. Das Wachstum von Industrie und Handel
sowie die steigenden Bevölkerungszahlen zwangen die Länder in einen
immer härteren Wettbewerb um Marktanteile und trieben sie an, ihren
Herrschaftsbereich zu vergrößern. Parallel dazu drängten auch die
Industriearbeiter auf einen größeren Anteil am wachsenden Reichtum – Zwänge, die in zwei Weltkriegen von beispielloser Größe und
52
Kapitel 1
Zerstörungsgewalt mündeten und in deren Verlauf sich die Kontrolle
über die Erdölvorkommen als ein strategisch entscheidender Faktor
entpuppte.
Auf den Zweiten Weltkrieg folgte der so genannte Kalte Krieg, der
letzten Endes nichts anderes war als ein Kampf um die ökonomische
Vorherrschaft zwischen der Sowjetunion und den USA. Die Ressourcen standen nun nicht mehr dem zu, der sie sich mit Waffengewalt
aneignete, sondern demjenigen, der den höchsten Preis dafür bot. Die
amerikanische Form des Finanzimperiums war geboren und es brachte
den siegreichen USA (und den westlichen Industrienationen) hohen
Wohlstand ein.
Doch um 1970 erreichte die inländische Produktion ihren Schei
telpunkt und die Vereinigten Staaten waren fortan immer mehr auf
Erdölimporte angewiesen (und verstärkten daher ihr Engagement im
Nahen Osten, wo es bis in die jüngste Zeit immer wieder zu Unruhen
und bewaffneten Konflikten gekommen ist). Bereits 1972 warnten die
Autoren des Buches Die Grenzen des Wachstums vor der drohenden
Erschöpfung der fossilen Energiereserven und seit einigen Jahren ist
Peak Oil auch bei globaler Betrachtung wohl tatsächlich erreicht.
Das Überschreiten des Fördermaximums von konventionellem Öl,
das den weitaus größten Teil des Verbrauchs abdeckt, trieb die Preise
in die Höhe. Clevere Spekulanten deckten sich am Markt für Futures
mit Kontrakten ein, deren Volumen die tatsächliche Fördermenge um
einen Faktor von 10 bis 30 überstieg, während die Ölkonzerne umfangreiche Vorräte anlegten und zusahen, wie sie immer mehr an Wert
gewannen.
Doch 2008 (die Preise waren auf fast 150 US-Dollar pro Barrel geklettert) sahen viele Händler eine Grenze erreicht und lösten ihre Posi
tionen auf – in der korrekten Annahme, dass die hohen Preise eine
Rezession auslösen und die Nachfrage einbrechen würde (tatsächlich
fielen die Preise in der Folgezeit wieder auf das Niveau von 2005, bis
sie 2012 erneut auf über 100 US-Dollar pro Barrel kletterten).
Gut möglich, dass der Ölpreisschock der Auslöser für die Rezession
war, in die die Welt nach 2008 schlitterte und die so verheerende Konsequenzen zeitigte. Unter dem Druck der schwierigen ökonomischen
Bedingungen brachen weltweit Unruhen aus, die im Grunde genommen natürliche Ursachen hatten. Je deutlicher den Förderländern die
fortschreitende Erschöpfung ihrer Öl- und Gasvorkommen bewusst
wird, umso mehr werden sie ihre Exporte begrenzen, um möglichst viel
davon für den eigenen Gebrauch zu bewahren. Erdöl wird knapp wer-
Aus satztechn.
Gründen
Absatzumbruch
eingefügt.
Aus satztechn.
Gründen
Absatzumbruch
eingefügt.
den auf unserem Planeten – ob durch politische Entscheidungen herbeigeführt oder weil die Ressourcen tatsächlich irgendwann zur Neige
gehen.
Die Zukunft des Öls
Wann wird er also sein, der Tag, an dem uns das Öl »ausgehen« wird
(der Begriff des »Ausgehens« ist hier im Übrigen nicht wörtlich zu
nehmen, denn zu einer vollkommenen Erschöpfung aller Vorräte wird
es sicherlich nie kommen)? Im Detail gehen die Prognosen hier um
einige Jahre oder Jahrzehnte auseinander; doch letzten Endes geht
diese Debatte am Kern des Problems vorbei: nämlich an der Frage, wie
wir mit der langen Phase des Abstiegs umgehen, die uns jenseits des
Peaks erwartet. Bis Mitte des 21. Jahrhunderts wird die globale Erdölförderung voraussehbar auf ein Niveau absinken, bei dem es sich bestenfalls die Hälfte der Weltbevölkerung wird leisten können, ihren
derzeitigen Lebensstil fortzuführen. Wollen wir uns mit Erfolg an diese
neuen Umstände anpassen, müssen wir gewaltige und komplexe Her
ausforderungen bestehen. Eine Reihe von Maßnahmen sollten wir dabei
schnellstmöglich ergreifen:
◆◆ Die
Einführung eines Oil-Depletion-Protokolls: Die Regierungen der Welt könnten sich einem »Erdöl-Erschöpfungsprotokoll«
unterwerfen. Demnach würden sich sowohl Erdöl importierende
als auch exportierende Nationen verpflichten, ihren Konsum und
ihre Produktion zu minimieren. Der globale Ölverbrauch ließe sich
so um fast drei Prozent pro Jahr senken; die Folge wären stabile
Preise und eine Verlängerung der Reichweite.
◆◆ Die Energieverschwendung minimieren: Nach wie vor verschwenden wir Energie ungeheueren Ausmaßes. Unsere Städte ersticken
im Verkehr, die Geschäfte quellen über vor überflüssigen Konsumgütern, Lebensmittel werden über den gesamten Erdball transportiert. Energie ist zu billig, eine Besteuerung von Flugbenzin wäre
ein Anfang.
◆◆ Verstärkt auf erneuerbare Energien setzen: Verfahren zur Gewinnung von Energie aus Gezeiten-, Wellen-, Wasser-, Wind- und
Sonnenkraft sowie aus geothermalen Quellen sind längst entwickelt und erprobt.
◆◆ Lokale Strukturen fördern: Kommunen und Regionen müssen stärker lokal ausgerichtet werden, Lebensmittel sollten aus der Region
kommen, Lokal- oder Regionalwährungen eingeführt werden.
53
54
Kapitel 1
Fazit
Was auch immer passieren mag, dies hier ist nicht notwendigerweise
der Anfang vom Ende der Welt. Die Menschheit muss – und das ist
unerlässlich – sich der fundamentalen Natur der Ressourcenerschöpfung bewusst werden und sich den Herausforderungen stellen. Ergreift
sie schnell die richtigen Maßnahmen, könnte das Zeitalter des Erdöls rascher enden als wir uns dies heute vorstellen können – und dies
muss nicht zu unserem Schaden sein.
Colin Campbell ist einer der renommiertesten Erdölexperten unserer Zeit.
Er arbeitete lange Jahre als Geologe in der Erdölindustrie. Nach und nach
begann er sich für die Erschöpfung der Ressource Öl zu interessieren und
gründete im Jahr 2000 die ASPO, die Association for the Study of Peak Oil.
2002 publizierte er sein Buch Ölwechsel!, welches die Zukunft des Erdöls
und der Energieversorgung skizziert.
Organisches Leben spielte eine entscheidende Rolle bei der Bildung der
»Brennstoffe«, wie der Mensch aus Sicht seiner Bedürfnisse kohlenstoffhaltige
Ablagerungen nennt. Fossile Kohlenwasserstoffe und Kohle sind »Mineralien«, die sich fast ausschließlich durch Zerfall von lebender Materie bilden.
Normalerweise ist es das Schicksal toter Organismen, in die Biosphäre zurückgeführt zu werden. Sie werden oxidiert durch Stoffwechselprozesse, die
die Verbindungen lebender Gewebe zu Wasser und Kohlendioxid abbauen.
Der Prozess läuft jedoch nicht immer vollständig ab, vor allem dann nicht,
wenn Sauerstoff nicht in genügenden Mengen vorhanden ist. Verschiedene
Zerfallsstadien und unterschiedliche chemische Milieus können in diesem
Prozess zu unterschiedlichen Verbindungen führen. Das nennt man »Diagenese«; dieser Begriff beschreibt alle Transformationen, die ein abgelagerter
Stoff durchmacht (und in dessen Zuge er oftmals »verhärtet«). In diesem
Fall werden die nichtlöslichen Verbindungen, die sich aus der Diagenese ergeben, mit dem Begriff »Kerogen« bezeichnet. Da Kerogen sich über lange
Perioden in der Kruste ansammelt, ist es mit der Zeit ein häufiges Mineral
geworden. Kerogen kommt heute offenbar um drei Größenordnungen häufiger vor als jede andere Form von Kohlenstoff in der Erdkruste43.
Es gibt verschiedene Typen von Kerogen, die man oft (mit einem recht be
scheidenen Aufwand an Kreativität) in drei Haupttypen unterteilt: »Typ I«,
Typ II« und »Typ III«. Wenn diese drei Typen Namen erhalten, dann macht
das die Sache auch nicht viel klarer, denn man benennt sie jeweils als Kerogen
vom Typ Liptinit, Exinit und Vitrinit. Auf jeden Fall haben die verschiedenen
55
Formen von Kerogen unterschiedliche Eigenschaften und erzeugen mit der
Zeit unterschiedliche Arten von Kohlenwasserstoffen, die wir als fossile Brennstoffe heute nutzen. Typ-I-Kerogen ist durch den Zerfall von Mikroalgen in
seichten Meeren entstanden. Es erzeugt vor allem Öl und Gas. Typ-III-Kero
gen wiederum ist das Ergebnis des Zerfalls von terrestrischen Pflanzen und
vor allem von Lignin. Es erzeugt vornehmlich Kohle. Typ-II-Kerogen liegt
irgendwo dazwischen44, es kommt aus dem Plankton und erzeugt vielleicht
auch Petroleum. Alle diese Reaktionen erfolgen bei hohen Temperaturen und
Drücken, unter der Erde, in einem Prozess, den man »Katagenese« nennt.
Das Kerogen des Vitrinit-Typs (Typ III) war der erste von Menschen ge
nutzte fossile Brennstoff. In der Periode, die passenderweise Karbon genannt
wird – sie begann vor etwa 360 Millionen Jahren und dauerte rund 60 Millionen Jahre –, bildete sich Kohle in riesigen Mengen. Nie wieder wurden in
der Erdgeschichte so große Kohlelager angereichert. Wohl deshalb, weil es im
Karbon keine Mikroorganismen gab, die Lignin abbauen konnten45. Heutzu
tage vernichten diese Organismen das Holz toter Pflanzen sehr rasch, bevor
der langsame Sedimentationsprozess überhaupt eine Chance hat, sie unter
der Erde zu begraben. Die Kohle, die wir heute gewinnen und verbrennen,
ist also das Ergebnis einer ganz speziellen Periode der Erdgeschichte.
Kerogen erzeugt noch zwei weitere vom Menschen als »Brennstoffe« bezeichnete Substanzen: rohes Erdöl (oder »Petroleum«) und Erdgas. Beide
gehören zur Stoffgruppe der »Kohlenwasserstoffe«, das sind Verbindungen,
die nur aus Wasserstoff und Kohlenstoff bestehen. Der Formationsmecha
nismus ist bei Petroleum und Erdgas der gleiche, und beide kommen oft in
den gleichen Gesteinsformationen vor. Das Kerogen, das Öl und Gas erzeugt,
wird vor allem am Boden von Gewässern durch Zerfall von Algen oder
Plankton gebildet. Dieser Vorgang verlangt spezielle anoxische Bedingungen, das heißt Bedingungen mit niedriger Sauerstoffkonzentration, die bei
Abwesenheit starker Strömungen in einer gewissen Tiefe auftreten. Im Laufe
langer Zeiträume verwandelt sich dieses Kerogen in Petroleum, eine flüssige
Mischung von langkettigen Kohlenwasserstoffen. Der Abbau kann sich fortsetzen bis zur einfachsten denkbaren Verbindung, bis zu Methan, oder CH4,
was die wichtigste Komponente von Erdgas darstellt.
Die Ausstattung der Erde mit fossilen Kohlenwasserstoffen geht auf besondere Bedingungen zurück, die es so nur in ganz speziellen Perioden der
fernen Vergangenheit gab. Dies wird bei Erdöl besonders deutlich. Erdöl
gewinnen wir hauptsächlich aus Ablagerungen, die sich in zwei speziellen,
bis ins Mesozoikum zurückreichenden Perioden vor 80 und vor 110 Millio
nen Jahren gebildet haben46. Wir wissen nicht genau, warum gerade diese
Perioden so günstig für die Öl- und Gasformation gewesen sind. Damals war
die Erde wesentlich wärmer als heute, und möglicherweise begünstigten die
generell warmen Verhältnisse anoxische Bedingungen in den Küstenregionen
56
Kapitel 1
seichter Meere. Wenn man sich anschaut, wie die Erdölfelder heute verteilt
sind, dann wird deutlich, dass sie tatsächlich oft »Bögen« bilden, die jenen
uralten Küstenlinien zu folgen scheinen. Nicht alles Erdöl, das es heute gibt,
hat sich während dieser beiden Perioden gebildet. Einige Erdöllagerstätten
sind viel älter als diejenigen aus dem Mesozoikum, manche stammen sogar
aus der Zeit vor dem Phanerozoikum. Es gibt auch vergleichsweise junge Erdöllagerstätten, die auf das Känozoikum zurückgehen. Erdöl aus dem Mesozoikum ist aber vorherrschend, und weil man das Mesozoikum als »Zeitalter
der Dinosaurier« kennt, wird das Öl im Englischen manchmal auch »dino
saur juice« genannt. Das ist ein sehr einprägsames Bild, mehr aber auch nicht.
Wir können nicht ausschließen, dass die Flüssigkeit, mit der wir die Tanks
unserer Autos füllen, gelegentlich Spuren eines Meeresdinosauriers enthält.
Im Großen und Ganzen waren die Organismen, aus denen sich das Erdöl
gebildet hat, jedoch Mikroorganismen.
Eine besondere Eigenschaft von Petroleum und Erdgas besteht darin, dass
beide Fluide sind, gasförmig oder flüssig. Da sie auch weniger dicht sind als
das durchschnittliche Krustenmaterial, tendieren sie dazu, sich infolge von
hydrostatischem Druck nach oben zu bewegen. Wenn das Gestein, das Öl
und Gas enthält, genügend porös ist, kann Öl an die Oberfläche wandern, wo
es Lachen bildet, die von Bakterien langsam zersetzt werden und zu Kohlendioxid oxidieren. Damit sie sich also auf eine solche Weise unterirdisch sammeln, dass sie von Menschen gefördert werden können, müssen Erdöl und
Erdgas unter der Erde irgendwie »in Fallen gefangen« werden. Der Mechanismus des Einfangs beginnt beim ursprünglichen Gestein, in dem organische Sedimente enthalten sind, dem sogenannten »Muttergestein«. Während
der Prozess der Erdölformation voranschreitet, können flüssige oder gas
förmige Kohlenwasserstoffe in poröses Gestein wandern, in das sogenannte
»Reservoir«. Damit die Fluide dort bleiben und nicht an die Oberfläche dringen, muss eine Versiegelung vorhanden sein, die normalerweise in einem
passend geformten undurchlässigen Gestein besteht, das Erdöl und Erdgas
innerhalb des Reservoirs gefangen hält. Die häufigste geologische Struktur,
die in der Lage ist, Erdöl und Erdgas einzuschließen, wird »Antiklinale«
genannt und ist wie eine Kuppel geformt, wobei die Versiegelung das Muttergestein oben abdeckt. Es gibt noch andere Formen geologischer Fallen; diese
zu finden ist die Aufgabe des Prospektors. Hat man sie gefunden, kann man
anschließend überprüfen, ob sie Erdöl oder Erdgas oder auch beides enthalten. Wenn man nichts findet, handelt es sich um eine »trockene Bohrung«,
ein unwillkommenes, aber nicht ungewöhnliches Vorkommnis in der Kar
riere eines Erdölgeologen.
Alle diese Überlegungen beziehen sich auf sogenanntes »konventionelles« Erdöl oder Erdgas. Es gibt aber auch eine große Bandbreite »unkonventioneller« Ressourcen, die heute immer öfter ausgebeutet werden. Beim Öl
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meint man damit oft bestimmte Förderbereiche (»Tiefsee-Öl«) oder Öl von
geringer Qualität (»schweres Öl«). Die meistgenannten unkonventionellen
Ölressourcen sind jedoch Ölschiefer und Teersand. Ölschiefer, ist überwiegend in sedimentäres Gestein eingeschlossenes Kerogen. Man kann es als
Öl auffassen, das sich noch nicht »herausgebildet« hat. Es ist eine brennbare
Substanz, die sich in flüssiges Öl umwandeln lässt. Der Prozess ist allerdings
kompliziert und teuer. Beim anderen Fall, dem Teersand, ist es genau umgekehrt. Hier handelt es sich um Öl, das für lange Zeiträume der Atmosphäre
ausgesetzt und in hochviskoses Bitumen abgebaut worden ist. Teersand ist
ein Festkörper, der zu flüssigem Öl aufbereitet und umgewandelt werden
kann; ebenfalls ein kostspieliges Unterfangen. Was das Erdgas betrifft, so hat
es in letzter Zeit großes Interesse an »Tight Gas« und Schiefergas gegeben.
Das erstere, also eingeschlossenes Gas, ist Gas, das in Gestein mit zu geringer Durchlässigkeit gefangen ist, so dass es nicht an die Oberfläche fließen
und wie das mit Ölschiefer einhergehende Erdgas gewonnen werden kann.
Beide Arten von eingeschlossenem Gas können durch hydraulisches Aufspalten der gashaltigen Gesteinsschichten (oft »Fracking« genannt) gewonnen werden, der dem Gas einen Weg zur Oberfläche bahnt. Auch dies ist ein
teurer und komplizierter Prozess, der dazu noch, wie sich herausgestellt hat,
die Umwelt schädigt.
An diesem Punkt können wir kurz eine Vorstellung diskutieren, die sich
hartnäckig hält – die Vorstellung vom »abiotischen« Ursprung von Petroleum und Gas. Im 19. Jahrhundert, in den Anfängen der Petroleumgeologie,
wusste man nichts über die Entstehung des Öls, und stellte die These auf,
es könnte anorganischen Ursprungs sein. Im Lauf der Zeit allerdings sind
die Belege für einen biologischen Ursprung des Petroleums derart umfangreich geworden, dass diese These von praktisch allen, die in diesem Bereich
arbeiten, akzeptiert wird. Die Außenseitermeinung hält sich gleichwohl
hartnäckig. Sie findet gelegentlich Eingang in wissenschaftliche Zeitschriften und wird dann Teil wissenschaftlicher Debatten. Normalerweise wird
sie aber über das Internet verbreitet und dient als ein Argument gegen die
Vorstellung, die Vorräte an fossilen Kohlenwasserstoffen seien endlich. Vertreter dieser Position behaupten immer wieder, unter der Erde seien große
(manchmal sogar »riesige«) Mengen Erdöl vorhanden, überwiegend innerhalb des Mantels, wobei es manchmal heißt, diese Mengen seien das Ergebnis des Erdformationsprozesses in seinen Uranfängen. Würden wir dieses
gigantische Reservoir anzapfen, so wird oft behauptet, würde uns das Öl niemals ausgehen, und wir hätten diesen Schritt bislang nur deshalb noch nicht
gemacht, weil es eine Verschwörung von Seiten der Ölgesellschaften gebe,
den Benzinpreis hoch zu halten.
Dummerweise – aus Sicht der Befürworter – ist die abiotische Theorie
überhaupt nicht in der Lage, bestimmte zentrale Eigenschaften von Erdöl
58
Kapitel 1
und Erdgas zu erklären, insbesondere nicht ihre isotopische Zusammensetzung, die ganz eindeutig auf einen organischen Ursprung hinweist47. Außerdem kann es das von der abiotischen Theorie postulierte »riesige Reservoir«
schon allein deshalb gar nicht geben, weil dies in Widerspruch zu allem
stünde, was wir über Geschichte und Struktur unseres Planeten wissen.
Alles unterirdisch vorhandene Öl wird durch hydrostatische Kräfte unaufhörlich Richtung Oberfläche gedrückt. Hätte sich dieses Öl, wie die Vertreter
der abiotischen Theorie behaupten, tatsächlich vor Milliarden von Jahren
gebildet, hätte es durch vulkanische Eruptionen an den Kontinentalrändern
und mittelozeanischen Rücken seinen Weg zur Oberfläche gefunden. Dort
angelangt, wäre es schon vor langer Zeit durch bakterielle Prozesse oxidiert
und in CO2 umgewandelt worden. Hätte es im Mantel je ein »unterirdisches
Meer an Öl« gegeben, bestünde unsere Atmosphäre vorwiegend aus CO2.
Dann könnte es keinen freien Sauerstoff geben, die Revolution des Proterozoikums hätte niemals stattgefunden und die Erde würde so aussehen wie
Titan, der Mond des Saturns. Wie das normalerweise auch in den Medien
und im Internet festgestellt wird, handelt es sich bei der »abiotischen Theorie« zur Erdölformation um nichts weiter als eine moderne Großstadtlegende und als eine solche muss sie angesehen werden48.
Gaias Tod
Wir haben gesehen, dass die Anreicherung von Bodenschätzen in der Erdkruste das Ergebnis einer Entwicklung ist, die vor Jahrmilliarden begonnen
hat, als die Erde geologisch aktiver war als heute. Der Prozess ist nach wie
vor im Gange, wenn auch langsamer als in früheren Zeitaltern. Bodenschätze
kann es nur als Folge des Wirkens geologischer Kräfte geben, die über diesen ganzen Zeitraum hin aktiv waren, und die die Mineralien in einer Art
und Weise konzentriert haben, die nachzuahmen für uns viel zu kostspielig
wäre.
Die Minen, die wir heute ausbeuten, könnte man also mit Fug und Recht
»Gaias Gaben« nennen. Sie sind dem Menschen allerdings nur ein einziges
Mal geschenkt worden, und wenn wir sie irgendwann gänzlich geplündert
haben, wird die Erdgöttin kein zweites Mal so freundlich zu uns sein. Die
Phase des vom Menschen betriebenen Bergbaus ist eine eindrucksvolle,
jedoch sehr kurze Episode in der geologischen Geschichte des Planeten.
Keines der Mineralien, die wir so großzügig überall fein verteilt haben, wird
sich in einem Zeitraum der Größenordnung, die wir für die menschliche
Zivilisation als verbleibende Lebenszeit erwarten können, von Neuem bilden, selbst wenn wir so optimistisch wären, dieser Zivilisation noch zehntausende oder hunderttausende von Jahren zu geben.
Absatzumbruch
eingefügt aus
satztechn.
Gründen.
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Ganz gleich wie lange Menschen noch die Erde bewohnen, die Entstehung
neuer Ablagerungen und neuer Erze wird sich in der gleichen Langsamkeit
vollziehen, wie das in den letzten Jahrmilliarden ihre Art war. Langsam werden sich die meisten der von den Menschen abgebauten und verstreuten
Mineralien auf dem Grund der Ozeane ablagern. Diese Sedimente werden
eine mit Metallen angereicherte Schicht bilden ähnlich der mit Iridium
angereicherten geologischen Schicht. Sie bildete sich höchstwahrscheinlich
aus den Trümmern eines gigantischen Asteroiden, der vor 65 Millionen Jahren auf der Erde einschlug und parallel ein Massensterben verursachte, das
die Dinosaurier auslöscht. Wenn es in zig Millionen Jahren Geologen auf der
Erde geben sollte, dann kann es sehr wohl sein, dass sie eine Metallschicht
entdecken, die mit dem heutigen Massensterben korrespondiert, und dass
sie sich den Kopf darüber zerbrechen, wie diese Schicht entstanden sein
könnte. Sie werden keinen Beleg für einen Zusammenhang mit einem Asteroideneinschlag finden.
Nicht alle Metalle jedoch, die wir abgebaut und über unseren Planeten
verstreut haben, werden in einer Sedimentschicht begraben bleiben. Ihre
Masse wird zum Teil durch das ozeanische Fließband zu den Subduktionszonen transportiert werden, an den Rändern der Kontinente in den Mantel
geschoben werden und ganz allmählich in Teilen wieder auf der Oberfläche auftauchen, infolge der hydrothermalen Prozesse bei vulkanischen und
anderen geologischen Phänomenen, bei denen hohe Temperaturen anzutreffen sind. In Zeiträumen einer Größenordnung von bis zu hunderten
Millionen von Jahren wird ein großer Anteil dessen, was die Menschen abgebaut und verteilt haben, sowohl in den Mantel abgesunken als auch in Form
von Erzen und Ablagerungen wieder in der Kruste abgelagert sein. Sollte
es in derart ferner Zukunft intelligente Wesen geben, könnten diese wieder
anfangen, in der Erdkruste Bergbau zu betreiben und eine neue Zivilisation
zu erschaffen. Nicht alle Mineralvorkommen werden jedoch neu gebildet.
Einige Erze, die der Mensch heute abbaut, konnten nur unter den Temperaturen in uralten Zeiten entstehen, als das Erdinnere noch heißer war als
heute. Ein Beispiel sind die Diamanten, die wohl nie wieder aus den geologischen Kräften dieses Planeten entstehen werden. Einige Ablagerungen
werden sich auch deswegen nicht mehr bilden, weil sie das Ergebnis biologischer Bedingungen sind, die es nur in grauer Vorzeit gegeben hat. Das gilt
für die Kohle, die sich vielleicht nur deshalb gebildet hat, weil keine Mikroorganismen zur Verarbeitung von Lignin vorhanden waren. Da Kohle den
Brennstoff für die industrielle Revolution des Menschen lieferte, wird es auf
unserem Planeten wohl nie wieder eine solche Revolution geben.
In der fernen Zukunft wird das Erdsystem noch mehr irreversiblen Wandel erleben. In ein paar Jahrmillionen sind die konvektiven Bewegungen des
Mantels vermutlich noch aktiv und halten den Tanz der Kontinente in Gang.
60
Kapitel 1
Zu dieser Zeit werden die tektonischen Bewegungen dazu geführt haben,
dass die Kontinente von heute zusammenwachsen und einen neuen »Superkontinent« bilden, der dann umso größer und eindrucksvoller sein wird,
als die Ozeane nach wie vor langsam in den Mantel absorbiert werden und
immer mehr an Volumen verlieren. Im gleichen Zeitmaßstab wird die Sonne
weiterhin Schritt für Schritt an Leuchtkraft zunehmen. Die Rückkopplungsmechanismen im Kern des Systems Gaia sind in der Lage, die Temperatur
der Erde so kühl zu halten, dass Wasser auf der Oberfläche flüssig bleibt,
doch wird diese Fähigkeit unter Druck geraten. Bislang hat das System die
zunehmende Hitze der Sonne durch eine schrittweise Reduktion in der
CO2-Konzentration bekämpft. Aber beim Absenken dieser Konzentration
gibt es auch eine Grenze. Wenn sie unter einen bestimmten Wert fällt, kann
die Photosynthese nicht mehr aufrechterhalten werden. Und ohne Photosynthese kann Leben, wie wir es kennen, nicht existieren. Letztendlich kann
man die Augen nicht vor der Tatsache verschließen, dass die wachsende
Sonnenstrahlung den Zusammenbruch des Ökosystems Erde herbeiführen
wird. Alles Leben wird ausgelöscht. Danach verkochen die Ozeane und die
Erde wird ein heißer, trockener Planet, der am Ende von der Sonne in ihrer
letzten Lebensphase, in etwa fünf Milliarden Jahren, verschlungen und vernichtet wird.
Die Ereignisse in einer derart fernen Zukunft berühren uns nicht allzu
sehr. Wir können uns aber das Ende dieser Entwicklung vorstellen, weil
wir die Mechanismen verstehen, die das Ökosystem Erde, wie wir es heute
kennen, geschaffen haben. Dies hat uns zu der Einsicht gebracht, dass das
Ökosystem fragil ist. Wir wissen, es könnte noch einige hundert Millionen
Jahre weiter existieren, können das aber nicht mit Sicherheit sagen; irgendwann am Ende, das wissen wir, muss es sterben. Gaia wird alt und die ihr
verbleibende Lebensspanne könnte viel kürzer sein, als wir in der Theorie
auszurechnen vermögen. Beim Mineralabbau geht es also nicht einfach nur
um die Frage, wie lange wir den Planet noch plündern können, sondern ob
der Planet – und sein Ökosystem – die Wunden überleben kann, die wir
ihm zufügen.
Die Schaufelradbagger im Großtagebau Garzweiler (Deutschland) sind wohl die größten sich
bewegenden Maschinen an Land, die man je gebaut hat. Ihre Größe gibt eine Vorstellung vom
Ausmaß der Arbeitsabläufe im heutigen Bergbau.
Kapitel 2
Der geplünderte Planet:
die Geschichte des Bergbaus
Die lange Geschichte des Bergbaus
Der Bergbau, so könnte man sagen, ist so alt wie die Zivilisation, im weiteren Sinne jedoch ist er so alt wie das Leben selbst. Denn im Grunde sind
alle Lebewesen auf der Erde Bergarbeiter oder Minenarbeiter – weil sie
nämlich allesamt Mineralien brauchen. Diese Mineralien stammen aus der
»Ökosphäre«, der dünnen Hülle aus Luft, Wasser und Gestein, die die Oberfläche unseres Planeten umgibt. Wie man festgestellt hat, braucht ein jedes
Lebewesen für seine Körperstruktur und seinen Stoffwechsel mindestens
16 chemische Elemente49. Genau genommen sind es wohl noch mehr. Einige
Quellen listen insgesamt 2650 auf, andere sogar 6051, obwohl die Rolle einiger »Ultraspurenelemente« noch nicht geklärt ist. Auf jeden Fall entnehmen
Lebewesen unaufhörlich Mineralien aus ihrer Umgebung und tauschen
sie aus. Die aufgenommenen Elemente stammen im Wesentlichen aus der
Atmosphäre und kehren wieder in die Atmosphäre zurück. Zumindest trifft
dies für die vier Grundelemente zu, auf denen das Leben aufbaut: Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff. Zusätzlich brauchen Lebewesen
aber noch Phosphor und Kalzium für die Knochen, Schwefel als Teil der
Aminosäuren und Proteine, Eisen für den Sauerstofftransport im Blut, Natrium für die Übertragung elektrischer Signale in Nerven und Gehirn, und
vieles mehr. Diese Elemente kommen normalerweise nicht in gasförmigem
Zustand vor und müssen deshalb als in Wasser gelöste Ionen, welche ihrerseits aus der Erdkruste kommen, aufgenommen werden.
Über Jahrmilliarden existierte das Leben auf der Erde in Gestalt von
Einzellern, die in Gewässern lebten. Diese Lebewesen konnten sich alle
notwendigen Elemente in Form von in Wasser gelösten Ionen beschaffen.
Landpflanzen tauchten erst in der Zeit des Devon auf, vor rund 350 Millionen Jahren. Sie besaßen Wurzeln, eine wesentliche evolutionäre Neuerung.
Mit deren Hilfe konnten die Pflanzen »Bergbau« in der Erde betreiben und
die Mineralien, die sie brauchten, von dort aufnehmen. In ihrer Rolle als
64
Kapitel 2
Bergarbeiter drangen die Pflanzen nie in große Tiefen vor. Sie beschränkten ihre Aktivitäten auf die höchstens einige Meter dicke Schicht fruchtbaren Bodens, wo sie in Wasser gelöste Mineralien absorbieren konnten.
Die Landpflanzen waren aber immer sehr effiziente Bergarbeiter. In den
letzten Jahrmillionen erlebte die Erde Eiszeiten, Warmzeiten, Asteroideneinschläge, Vulkanausbrüche und andere dramatische Ereignisse. Und doch
hat sich die Biosphärenaktivität auf den Kontinenten im Schnitt nicht gravierend verändert. Die ganze Zeit holten sich die Landpflanzen Mineralien
aus dem Boden, und die Tiere holten sich ihrerseits Mineralien aus den
Pflanzen. Dann wurde alles wieder resorbiert und in jenes riesige chemische
Labor zurückgeführt, das die Humusschicht darstellt, die eigentliche »Haut«
des Planeten Erde. Nach Schätzungen produziert die Landbiosphäre heute
jedes Jahr 56 Milliarden Tonnen neuer Biomasse52. Die Elemente, aus denen
sich diese Masse zusammensetzt, kommen zum größten Teil aus der Atmosphäre; rund ein Prozent muss aber aus dem Boden gewonnen werden. Aus
diesem Grund entnehmen Pflanzen jedes Jahr etwa eine halbe Milliarde
Tonnen Material aus der Erdkruste. Der Zyklus ist äußerst wirtschaftlich: Es
ist kein einziges Mal vorgekommen, dass den Pflanzen – im planetarischen
Maßstab gesehen – die Mineralien »ausgegangen« wären.
Heute allerdings hat sich etwas verändert. Nach geologischem Maßstab
ist das mit extrem hoher Geschwindigkeit passiert. Während der letzten paar
Millionen Jahre geschah es, dass eine Spezies, die dem Königreich der Tiere
angehörte, anfing, etwas zu tun, was kein Tier jemals zuvor getan hatte: nämlich Mineralien direkt aus dem Boden zu holen, ohne dass man die Pflanzen
als Zwischenlieferanten brauchte. Die Rede ist von einer Spezies, die den
Boden aufgräbt, aufbohrt, ihn zertrümmert, abbaut und dann zu den Mineralstoffen verarbeitet, die sie braucht. Es geht um ein Volk von Bergleuten.
Es geht um den Menschen.
Vor etwa zweieinhalb Millionen Jahren begannen unsere Vorfahren,
Steine als Werkzeuge zum Schneiden und Zerkleinern zu benutzen. Seit den
bescheidenen Anfängen hat sich das Verarbeitungsvolumen enorm gesteigert. Heute holt der Mensch jedes Jahr mindestens zehn Milliarden Tonnen
Material aus dem Boden. Er verwendet alle 88 Elemente, die es in der Erdkruste gibt, sogar die instabilen. Bevor der Mensch sich daran machte, sie zu
erschaffen, kamen instabile Elemente auf der Erde in messbaren Mengen gar
nicht vor. Er gräbt in einer Tiefe, die für Pflanzenwurzeln undenkbar wäre.
Seine Bergwerke sind Hunderte von Metern tief, und seine Bohrgeräte dringen mehrere Kilometer in die Erdkruste hinein, sogar unterhalb des Meeres
bodens.
Wenn der Mensch Bergbau betreibt, dann macht er nicht einfach nur
Löcher in den Boden, er verändert auch die Struktur und die Zusammensetzung der Erdoberfläche und der Atmosphäre. Bestehende Berge werden
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zerstört und neue erschaffen. Elemente und Verbindungen, die Hunderte
von Millionen, ja Milliarden von Jahren in der Tiefe der Erdkruste vergraben waren, werden hervorgeholt und überall auf der Oberfläche verstreut.
Die Zusammensetzung der Atmosphäre ändert sich durch die zunehmende
Konzentration von Treibhausgasen, insbesondere CO2, die aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen entstehen. Der Mensch ist dabei, die Erde
in einen anderen Planeten zu verwandeln. Wie kam er überhaupt dazu, in
einem derart gigantischen Ausmaß Bergbau zu betreiben? Das ist eine lange
Geschichte, die von Anfang an erzählt werden muss.
Fruchtbarer Boden: eine Grundvoraussetzung
für das Überleben der Menschheit
Toufic El Asmar
Das Wohlergehen allen Lebens auf der Erde hängt zu großen Teilen von
der Qualität des Bodens ab. Es braucht viele tausend Jahre, bis aus Stein
Erde wird, und nochmals viele hundert Jahre, bis sich darin fruchtbare
organische Materie aufbaut. Aus der Sicht des Menschen handelt es sich
beim Boden also um eine nicht erneuerbare Ressource. Umso dramatischer
ist es, dass wir der Ressource Boden und ihrem dramatischen Schwinden
kaum Beachtung schenken. Im Gegensatz zu Klima und Wasser hat der
Boden leider keine Lobby.
Die Landoberfläche der Erde ist größtenteils mit einer Bodenschicht
bedeckt; ihre Mächtigkeit variiert zwischen wenigen Zentimetern und
mehreren Metern. Böden sind, wie die FAO, die Ernährungs- und
Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen, 1983 in einem
Bericht betonte, nicht nur hoch komplexe und extrem artenreiche ÖkosystemeI; für das Überleben zahlreicher Arten stellen sie die wichtigste
Ressource dar.II Anders formuliert: Für das Wohlergehen und Über
leben der Menschheit ist es von größter Wichtigkeit, dass wir das Land
und die Böden auf bestmögliche Art und Weise nutzen: Wer das Land
weise nutzen will, muss die Böden verstehen.
Der Verlust der fruchtbaren Erdkrume ist für den Zusammenbruch
zahlreicher antiker Hochkulturen verantwortlich; umgekehrt korrelierte ihr Aufstieg mit einer hohen landwirtschaftlichen Produktivität,
die wiederum auf der Existenz fruchtbarer Böden basierte. Häufig war
es ein unzureichendes Bodenmanagement, das einen Rückgang der
66
Kapitel 2
landwirtschaftlichen Produktivität auslöste und in der Folge auch den
Niedergang der jeweiligen Zivilisation – zum Teil bis hin zu ihrem
völligen Verschwinden.III, IV Für den Zusammenbruch der 1700 Jahre
alten Maya-Zivilisation in Mittelamerika um das Jahr 900 n. Chr. machen wissenschaftliche Studien vor allem einen sorglosen Umgang mit
der Ressource Boden verantwortlich – mit der Folge erosionsbedingter Bodenverluste.
Was Böden fruchtbar macht
Ein fruchtbarer Boden enthält den Großteil der für die Ernährung
höherer Pflanzen wichtigen Nährelemente, die kontinuierlich und in
einem ausgewogenen Verhältnis bereitstehen müssen, um die Fotosynthese und andere pflanzliche Stoffwechselprozesse zu ermöglichen.
Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff erhält die Pflanze über die
Luft beziehungsweise das Wasser. Andere Stoffe werden von Pflanzen
in mineralischer Form direkt oder indirekt aus dem Boden – beziehungsweise dort, wo ihre Konzentration nicht ausreichend ist, aus
künstlich zugeführtem Dünger – aufgenommen.V Besonders groß ist
der Bedarf an mineralischen Nährstoffen wie Stickstoff, Phosphor und
Kalium. Der Bedarf an Kalzium, Magnesium und Schwefel ist zwar
deutlich geringer, dennoch spielen sie eine unverzichtbare Rolle für
das Überleben und das Wachstum von Pflanzen, insbesondere von
Feldfrüchten. Weiterhin benötigen Pflanzen auch Mikronährstoffe wie
Bor, Kupfer, Chlor, Eisen, Mangan, Molybdän oder Zink. Alle diese
Elemente finden sich nur in sehr geringen Mengen in den Böden und
Pflanzen. Ein Mangel an einem oder an mehreren Mikronährstoffen
kann das Wachstum, die Erträge und die Qualität von Feldfrüchten
massiv beeinträchtigen. Manche Böden enthalten zu wenig von diesen
Nährstoffen, um ein rasches Pflanzenwachstum und gute Erträge ermöglichen zu können.VI Einige Nährstoffe sind zwar oftmals in ausreichender Menge im Boden vorhanden; sie können jedoch wie Phosphor oder Kalium stark an die Bodenmatrix gebunden werden und
sind daher nur eingeschränkt pflanzenverfügbar. Grundsätzlich ist das
Vermögen der Böden, Stoffe reversibel im Boden zu speichern (zum
Beispiel durch Adsorption von Ionen) jedoch positiv zu bewerten, da
hierdurch Auswaschungsverluste vermieden werden.
Alle Pflanzen sind auf Zugang zu Licht und Kohlendioxid (CO2)
angewiesen, um Energie zu erzeugen, zu wachsen und sich zu ver
mehren. Der entscheidende Prozess ist hierbei die Fotosynthese, bei
der die Pflanzen mit Hilfe der Lichtenergie chemische Reaktionen aus
lösen, durch die das CO2 aus der Luft in Kohlenhydrate umgewandelt
wird. Obwohl das Pflanzenwachstum in erster Linie durch die Verfüg
barkeit von Stickstoff, Phosphor und Kalium begrenzt wird, kann auch
eine geringe CO2-Konzentrationen als limitierender Faktor wirken.
Wie mehrere Studien gezeigt haben, ist die Erhöhung der CO2-Kon
zentration ein wirksames Mittel zur Förderung des Pflanzenwachstums.VII, VIII Allerdings gilt dies nur für Konzentrationen bis knapp über
300 ppm; ein weiterer Anstieg bewirkt keine weitere Steigerung. Die
derzeitige Zunahme der atmosphärischen Kohlendioxid-Konzentration infolge industrieller Aktivitäten ist daher für die Landwirtschaft
nur bedingt von Vorteil: Im Zuge der globalen Erwärmung läuft die
mikrobielle Zersetzung schneller abIX; dies führt zu beschleunigtem
Humusabbau und zum Verlust organisch gebundener Bodeninhaltsstoffe wie etwa Stickstoff und Phosphor.
Böden sind ein dynamisches System und mit dem Kommen und
Gehen des Wassers und dem Leben und Sterben von Pflanzen und
Tieren beständigen Veränderung unterworfen. Wind, Wasser, Eis und
Schwerkraft führen zu Umlagerung des Bodenmaterials; zumeist gehen
diese Prozesse sehr langsam vonstatten, nur in seltenen Fällen werden
in kurzer Zeit auch große Massen bewegt. Doch so sehr sich Böden
auch ändern, über den Verlauf eines Menschenlebens bleiben die einzelnen Bodenschichten für gewöhnlich stabil, es sei denn sie werden
vom Menschen bewegt, abgetragen oder umgepflügt. Die Bodenfruchtbarkeit ist ein komplexer Prozess, bei dem unablässig Nährstoffe zwischen organischen und nichtorganischen Zuständen zirkulieren. Im
Zentrum stehen die Kreisläufe des Wassers und der beiden Elemente
Stickstoff und Kohlenstoff; eine wichtige Rolle spielt dabei die Bodenfauna und -flora (zum Beispiel Würmer, Nematoden, Bakterien und
Pilze um nur einige zu nennen). Im Zuge der Zersetzung von pflanzlichem und tierischem Material werden Nährstoffe freigesetzt; die meisten dieser Umwandlungsprozesse werden durch die im Boden lebenden Mikroorganismen gefördert oder überhaupt erst ermöglicht. Für
den Stickstoffkreislauf sind auch abiotische Prozesse wichtig: durch
Blitzentladungen wird atmosphärischer Stickstoff in Stickstoffdioxid
(NO2) umgewandelt und so (über weitere Prozesse) pflanzenverfügbar.
Unter anaeroben Bedingungen wie beispielsweise nach Überschwemmungen kann Stickstoff in Gegenwart Nitratabbauender Bakterien jedoch wieder aus dem Boden entweichen (Denitrifikation).
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68
Kapitel 2
Das globale Problem der Bodendegradation
Böden können innerhalb kürzester Zeit zerstört werden. Unter Boden
degradation wird eine stete Verschlechterung der Bodenqualität verstanden, wobei zumeist der Mensch als Verursacher beteiligt ist; die
Folge ist eine Verringerung der tatsächlichen oder potentiellen Produktivität des Standorts sowie eine eingeschränkte Nutzbarkeit. Abbildung 2–1 gibt einen Überblick über das derzeitige Ausmaß der Bodendegradation.
stark zerstörte Böden
beschädigte Böden
stabile Böden
vegetationslose Böden
Abbildung 2–1: Das globale Ausmaß der Bodendegradation
Bodendegradation ist letztlich die Folge einer Übernutzung, bei der
Bodenqualität und Bodennutzung in einem Missverhältnis stehen.X
Mit der steigenden Zahl staatlicher und kommerzieller Investoren, die
in Entwicklungsländern im großen Stil landwirtschaftliche Nutzflächen erwerben (Stichwort Landnahme bzw. Land Grabbing), nimmt
die Konkurrenz um fruchtbaren Boden und verfügbares Wasser zu.
Die Wasserknappheit ist hierbei nur ein Problem; die Versalzung des
Grundwassers, die Schadstoffbelastung von Flüssen und die Degra
dation von wasserabhängigen Ökosystemen sind weitere schädliche
Trends.XI
Die Verarmung der Böden stellt für das Überleben der Menschheit ein fundamentales Problem dar. Menschen und Tiere sind von
der Energie abhängig, die sie aus dem Verzehr von Nahrungsmitteln
erhalten. Der Großteil der weltweit produzierten Nahrung beziehen
wir aus wenigen Nutzpflanzen; diese sind auf bestimmte, stabile klimatische Bedingungen (die man zum Teil auch in Gewächshäusern
künstlich erzielen kann) angewiesen, auf ausreichend Wasser und
Nährstoffe. Werden dem Boden auf Dauer große Mengen an Nährstoffen entzogen (etwa über die Ernte) und nicht ersetzt oder die idealen
Wachstumsbedingungen nicht konstant gehalten, kommt es zu einem
Verlust der Bodenfruchtbarkeit. Die Folge sind geringere landwirtschaftliche Erträge bis hin zu kompletten Ernteausfällen (vor allem bei
anspruchsvollen Nutzpflanzen, die sehr empfindlich auf Nährstoffverarmung reagieren).
Intensive landwirtschaftliche Nutzung und ein unangemessenes
Bodenmanagement kann zur Verschlechterung der Bodenqualität führen. Mit ihren von Natur aus ohnehin nährstoffarmen Böden sind vor
allem die Tropen sehr stark von Bodendegradation betroffen. Ein exzessiver Feldbau, der die Bodenstruktur schädigt, die unzureichende
Nachlieferung von Nährstoffen oder die Bodenversalzung sind hier als
wichtige Prozesse zu nennen. An vielen Orten haben die zunehmende
Bevölkerungsdichte, der massive industrielle Holzeinschlag, der Brandrodungs-Feldbau, die expandierende Viehhaltung und weitere Faktoren zu einer starken Übernutzung geführt und die natürliche Fruchtbarkeit der Böden schnell und überaus drastisch reudziert.XII
Alljährlich gehen nicht nur viele Milliarden Tonnen Boden verloren;
die zur Verfügung stehenden Daten machen darüber hinaus deutlich,
dass sich die Rate des Bodenverlustes beschleunigt. Erosion ist damit
die schwerwiegendste Form der Bodendegradation. Bei der Erosion
wird der fruchtbare Boden durch Wasser und Wind abgetragen, im
schlimmsten Fall bis auf den nackten Fels. Ein gewisses Maß an Erosion erfolgt auch ohne menschliches Zutun; normalerweise aber halten sich Bodenverlust und Bodenneubildung das Gleichgewicht. In
den meisten Ackerbauregionen der Erde übersteigen die Erosionsraten
(die zumeist durch nicht nachhaltige landwirtschaftliche Maßnahmen
verursacht werden) jedoch den tolerierbaren Bodenabtrag bei wei
tem.XIII Dazu kommen andere Probleme, etwa eine zunehmende Vernässung der Böden oder ihre Belastung mit Schadstoffen durch die
unkontrollierte Freisetzung industrieller Abfälle oder Überdüngung.
Die künstliche Bewässerung, die eine entscheidende Rolle bei der weltweiten Steigerung der Ernteerträge in den vergangenen Jahrzehnten
spielte, hat ebenfalls häufig negative Auswirkungen auf die Bodenqua
lität: Intensive Bewässerung führt zur Versalzung der Böden; Schät
69
70
Kapitel 2
zungen zufolge sind weltweit rund ein Fünftel aller Flächen, auf denen
Bewässerungsfeldbau betrieben wird, davon betroffenXIV und auf einem
weiteren Zehntel der Flächen ist der Salzgehalt im Boden bereits so
hoch, dass die Erträge spürbar zurückgehen.XV Nach Schätzungen der
WelternährungsorganisationXVI sind 34 Millionen Hektar (Mha) beziehungsweise 11 Prozent der insgesamt bewässerten Nutzfläche mehr
oder weniger stark von Versalzung betroffen; davon entfällt mit 21 Mha
(entsprechend 60 Prozent) der Großteil auf China, die Vereinigten
Staaten von Amerika und Indien. Weitere 60 bis 80 Mha Ackerfläche
sind weltweit in unterschiedlichem Maß von Vernässung betroffen;
die Ausspülung der Salze mit dem Sickerwasser ist dadurch reduziert,
weshalb es auch hier zur Versalzung der Böden kommt.XVII
Ein weiterer Faktor, der zum Verlust fruchtbarer Böden beiträgt,
ist die Landerschließung für nichtlandwirtschaftliche Zwecke: Jahr für
Jahr gehen viele Millionen Hektar Ackerland verloren, werden von
Stauseen überflutet, verschwinden unter dem Asphalt von Straßen
und Flughäfen und werden von expandierenden Städten überwuchert.
Einige der Länder mit dem stärksten Bevölkerungswachstum gehören zugleich auch zu den Ländern, die am wenigsten mit Land- und
Wasserressourcen gesegnet sind – und in denen der Druck auf diese
Ressourcen dramatisch zunimmt, etwa durch eine starke Urbanisierung. Es ist eine geradezu fatale Entwicklung zu konstatieren: In dem
Maße, in dem die Zahl der auf der Erde lebenden Menschen und ihre
Erwartungen an ein besseres Leben beständig zunehmen, geht die
landwirtschaftliche Nutzfläche weltweit kontinuierlich zurück. So sind
in den letzten 15 Jahren allein in Italien rund 3,6 Millionen Hektar
(oder 244.000 ha/Jahr) urbares Land dem Wachstum der Städte und
dem Straßenbau zum Opfer gefallen.XVIII In Deutschland betrug die
Rate des Landverbrauchs immerhin 120 Hektar pro Tag beziehungsweise 43.800 Hektar pro Jahr.
Die Menschheit sieht sich mit einer ganzen Reihe großer Herausforderungen konfrontiert: Klimawandel, die Verschmutzung von Luft,
Wasser und Boden, die zunehmende Wasserknappheit oder die Erschöpfung der mineralischen Ressourcen – sie alle stehen in der Rangfolge ganz weit oben. Doch der fortschreitende Verlust an urbarem
Land und die schwindende Bodenqualität sind nicht weniger schwerwiegend. Im Sommer 2012, einem der heißesten und trockensten Sommer in diesem Jahrhundert, ließen Dürren die Getreideproduktion in
den USA, die Weizenernte in Russland und die landwirtschaftlichen
Produktion in den meisten südeuropäischen Ländern und dort insbe-
sondere in Italien und Spanien einbrechen – und verschärfte die Not der
Bauern, die ohnehin schon schwer mit steigenden Dünger- und Treibstoffpreisen zu kämpfen haben. Das Earth Policy Institute schrieb dazu:
»Aufgrund der gestiegenen Preise hatten viele arme Familien ihre
Nahrungsmittelaufnahme schon auf eine Mahlzeit pro Tag beschränkt,
und nun können sich viele Familien nicht einmal das mehr leisten. Es
gibt viele Millionen Haushalte, die regelmäßig gezwungen sind »Fas
tentage« einzulegen, an denen gar nichts auf den Tisch kommt.«XIX
Von den über 13,2 Milliarden Hektar (eisfreier) Landoberfläche
auf der Erde ist nicht einmal die Hälfte für landwirtschaftliche Zwecke oder als Weideland nutzbar. Für den Anbau von Feldfrüchten sind
insgesamt nur rund 1,4 Milliarden Hektar geeignet – der fehlende Rest
ist entweder zu feucht oder zu trocken, zu steinig oder die Erdkrume
ist zu dünn. Darüber hinaus weisen manche Böden toxische Eigenschaften auf, anderen fehlt es an den für Pflanzenwachstum erforderlichen Nährstoffen und ein Teil des Landes ist dauerhaft gefroren. Der
wichtigste Faktor, der einer Erschließung zusätzlicher Anbauflächen
entgegensteht ist jedoch der Mangel an verfügbarem Wasser. In den
gemäßigten Klimaten Europas sowie Mittel- und Nordamerikas ist der
Anteil der landwirtschaftlich nutzbaren Fläche an der Gesamtfläche
am höchsten, doch auch hier schreitet der Urbanisierungsprozess stetig voran.
In einem Bericht des Natural Resources Conservation Service,
einer Institution, die dem US-Landwirtschaftsministerium angehört,
heisst es unter anderem, dass
◆◆ in Teilen der Welt die Bodenproduktivität um 50 Prozent gesunken
ist;
◆◆ 33 Prozent der globalen Landfläche und über eine Milliarde Menschen, davon die Hälfte in Afrika, von Desertifikation betroffen sind;
◆◆ für Afrika die durch die bisherige Bodenerosion verursachten
Ertragseinbußen auf 2 bis 40 Prozent geschätzt werden – bei einem
durchschnittlichen Gesamtverlust für den gesamten Kontinent von
8,2 Prozent.XX
Für Südasien veranschlagten die Autoren der Studie für 2001 die jährlichen Produktivitätsverluste durch Wasser- und Winderosion auf
36 Millionen Tonnen Getreideäquivalent mit einem Gesamtwert in
Höhe von 7,2 Milliarden US-Dollar. Für die USA werden die jährlichen
erosionsbedingten Kosten auf 44 Milliarden US-Dollar geschätzt, was
umgerechnet 247 US-Dollar pro Hektar Acker- und Weideland ent-
71
72
Kapitel 2
spricht. Weltweit summieren sich die pro Jahr durch den Verlust von
75 Milliarden Tonnen Boden verursachten Kosten auf 400 Milliarden
US-Dollar beziehungsweise 70 US-Dollar pro Kopf.
Wege aus der Bodenkrise
Wie können wir diesen gewaltigen Herausforderungen begegnen?
Unglücklicherweise gibt es für komplexe Probleme keine einfachen
Lösungen. Insbesondere können wir nicht darauf hoffen, dass uns die
Züchtung einer »Wunderpflanze« retten wird. Während der sogenannten »Grünen Revolution« in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts
stiegen zwar die Ernteerträge stark an, doch wurde dies mit dem Einsatz großer Mengen künstlicher Düngemittel und durch Feldfrüchte,
die zum Wachsen und Gedeihen auf immer größere Mengen Pestizide
angewiesen waren, erkauft. Die Produktivität des Landes wird durch
einige grundlegende Faktoren wie zum Beispiel den Wirkungsgrad der
natürlichen Fotosynthese beschränkt – Faktoren, die der Mensch nicht
beeinflussen kann, nicht einmal mit Hilfe hoch entwickelter GVOs
(Gentechnisch veränderter Organismen).
Wollen wir den Niedergang der Landwirtschaft aufhalten, benötigen wir also einen neuen Ansatz. Einen solchen innovativen Weg propagiert die Welternährungsorganisation unter der Losung »Save and
Grow« – »Bewahren und Wachsen« –, ein auch als »nachhaltige Intensivierung der Pflanzenzucht« (Sustainable Crop Production Intensifica
tion) bezeichnetes Paradigma. Dieser Ansatz setzt auf all das, was die
Natur für das Pflanzenwachstum zur Verfügung stellt: auf Humus und
Wasser, der natürlichen Bestäubung und auf die Existenz natürlicher
Feinde von Pflanzenschädlingen. Der Beitrag des Menschen besteht
darin, diese Faktoren zu regulieren, das heißt zum richtigen Zeitpunkt
einen richtig dosierten externen Input zu geben.
Derartige Anbaumethoden ermöglichen erwiesenermaßen nicht
nur eine höhere Produktivität, sie haben auch ökonomische und ökologische Vorteile. Einer Studie zur landwirtschaftlichen Entwicklung
in 57 einkommensschwachen Ländern zufolge konnten durch der
artige, naturnahe Anbausysteme die durchschnittlichen Erträge um fast
80 Prozent gesteigert werden. Zudem trägt eine konservierende Boden
bearbeitung zur Eindämmung des Klimawandels bei, indem pro Jahr
viele Millionen Tonnen Kohlendioxid im Boden gespeichert werden
(Sequestrierung).XXI Solche und andere Maßnahmen können den Niedergang der Landwirtschaft aufhalten und sie in die Lage versetzen,
ihre Produktivität auf Dauer zu bewahren.
73
Allerdings haben wir es mit einem systemischen Problem zu tun,
weshalb Maßnahmen, die nur auf die Landwirtschaft zielen nicht ausreichen. Derzeit treffen vier negative Trends zeitlich zusammen: der
Klimawandel, die Erschöpfung der fossilen Energieträger, die Überbevölkerung und die weltweite Bodendegradation. Wir müssen uns bewusst machen, dass wir im Hinblick auf praktisch alle natürlichen Ressourcen nach wie vor weit über unsere Verhältnisse leben. So gesehen
droht uns vielleicht ein ähnliches Schicksal, welches in der Vergangenheit schon so viele Zivilisation ereilte. Sobald die landwirtschaftliche
Produktivität zurückging, versuchten die Menschen diesen Rückgang
zu kompensieren, indem sie neue Flächen erschlossen oder die Nutzungsintensität auf bereits genutzten Flächen erhöhten. Aber genau
dies führte zu beschleunigtem Bodenverlust und dürfte ein wichtiger
Grund für den Zusammenbruch ganzer Zivilisationen gewesen sein.
Und auch uns könnte, so wir es nicht schaffen, den dringend gebotenen Paradigmenwechsel in der Landwirtschaft zu vollziehen, dasselbe
Schicksal drohen.
Toufic El Asmar ist seit 2010 als Internationaler Berater bei der Welt
ernährungsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) tätig. Er studierte
Agrarwissenschaften in Florenz und promovierte zu einem Thema über
die Ökonomie nachhaltiger ländlicher Entwicklung. Am Institut für
Biometeorologie (IBIMET; Florenz) befasste er sich wissenschaftlich mit
Fragen der Ernährunsgssicherheit.
Die Entstehung des Bergbaus
Der Mensch ist nicht als Bergarbeiter geboren; zumindest dann nicht, wenn
man unter Bergbau das unterirdische Graben nach Bodenschätzen versteht.
Seit Beginn seiner Existenz hat er aber Mineralien verwendet, die er vom
Boden aufsammelte. Die Verwendung von Stein als Material für Werkzeuge
stand am Beginn der »Steinzeit«, die etwa 99 Prozent der Menschheits
geschichte umfasst und vor etwa zweieinhalb Millionen Jahren begann.
Natürlich kann man die Arbeit unserer entfernten Vorfahren nicht als Bergbau bezeichnen. Die Steine, die sie verwendeten, wurden nicht aus Bergwerken gegraben, sondern einfach vom Boden aufgelesen. Trotzdem war die
Steinzeit eine Epoche, in der die Lebensweise der Menschen auf der Verfügbarkeit von Mineralien gegründet war. Nicht jeder beliebige Stein taugte
als Schneidewerkzeug, sondern nur jene harten Steine, die man abschlagen
74
Kapitel 2
Abbildung 2–1 Steinzeitliches Messer aus Feuerstein (Tschechische Republik)
Als Steinzeit wird eine frühe Epoche der Menschheitsgeschichte bezeichnet, die durch eine dominierende Überlieferung von Steinwerkzeugen gekennzeichnet ist. Zur Herstellung grob behauener
Waffen eignete sich neben dem Feuerstein auch das vulkanische Gesteinsglas Obsidian.
(oder »behauen«) konnte, um eine Schneide zu erhalten. Damit beschränkte
sich die Auswahl auf verschiedene Arten von Siliziumdioxid, welches man
in Form von Flint oder Hornstein finden konnte, als mikrokristallines oder
auch als amorphes Siliziumdioxid, letzteres besser bekannt als »Obsidian«
oder vulkanisches »Gesteinsglas«. Erst in vergleichsweise junger Vergangenheit begann man unterschiedliche Steine zur Herstellung von Werkzeugen
zu benutzen, unter anderem Jadeit, dessen Verwendung die letzten Stadien
der Steinzeit einläutete. Jadeit war als Silikat nicht so hart wie Feuerstein,
aber es ließen sich elegante Äxte daraus fertigen. In den frühen Zeiten des
menschlichen Mineralabbaus wurden Steine auch noch zu anderen Zwecken
eingesetzt. Bei manchen Steinen fand man heraus, dass sie Funken erzeugten,
wenn man sie gegen hartes Gestein schlug. Dabei handelte es sich vor allem
um Formen von Pyrit (Eisensulfit). Zerkleinerter und gebrannter Stein ließ
sich auch zur Herstellung von Farbstoff verwenden. Im Wesentlichen ging
es dabei um Ocker, den man aus dem Eisenmineral gewann, das wir heute
»Hämatit« nennen. Die Bezeichnung leitet sich aus dem griechischen Wort
für »Blut« her und verweist auf die rötliche (gelegentlich auch gelbliche)
Farbe. Ocker wurde für Kosmetik verwendet, zur Körperbemalung, möglicherweise als Medizin und mit Sicherheit zur Bemalung der Höhlenwände
mit den Jagdbildern, die wir noch heute bewundern. Des Weiteren wurden Steine als Wurfwaffen benutzt, als Ausgleichsgewicht für Speere, zum
Erhitzen von Wasser, nachdem man sie über dem Feuer aufgeheizt hatte, als
Schmuck, als Standfuß für Tierfettlampen, und wohl auch noch für weitere
Zwecke.
75
Ahmed Zaki Yamani, der frühere Ölminister von Saudi-Arabien, hat einmal gesagt: »Die Steinzeit ging nicht wegen Steinmangel zu Ende«. Das mag
sein; vielleicht haben unsere fernen Vorfahren aber auch zu irgendeinem
Zeitpunkt gemerkt, dass ihnen diejenigen Steine ausgingen, an die man
»leicht herankam«, also solche, die man einfach so auf dem Boden finden
konnte. Es war sicher nicht allzu schwer für sie zu begreifen, dass unter der
Erde noch mehr Steine der richtigen Sorte lagen, aber wie war an diese heranzukommen? Die Steinzeitmenschen hatten keine Werkzeuge, mit denen
sie wesentlich tiefer graben konnten als die Wurzeln der Pflanzen reichten.
Sie fanden jedoch bald heraus, dass bestimmte Arten von Kalkstein sogar
mit einfachen Werkzeugen wie etwa dem Horn eines Hirsches aufgebrochen
werden können. Schon vor 40.000 Jahren begannen die Menschen also nach
Hämatit und Flint zu graben53.
In England können wir heute noch alte Stollen sehen, die man in weißen
Kalkstein getrieben hat. Die meisten dieser Minen wurden vor etwa 10.000
Jahren gegraben. Wahrscheinlich leitet sich das heutige englische Wort »mine«
von einem alten keltischen Wort her, das eine Mineralader (englisch »vein«)
bezeichnete. Diese uralten Bergwerke ähneln ihren modernen Pendants:
tiefe unterirdische Tunnel, in denen die Bergarbeiter der Frühzeit auf der
Suche nach Mineralien mühselig herumkrochen. Bei ihrer Erkundung trafen Archäologen auf Tunneldecken, die immer noch schwarz waren von den
Öllampen, die die Bergarbeiter mit sich führten und sie entdeckten Hirschgeweihe, die als Grabwerkzeuge benutzt wurden. In einigen der Tunnel ist
man auf menschliche Überreste gestoßen – vielleicht von Bergarbeitern, die
bei einem Einsturz umgekommen waren, oder auch von Menschenopfern
für die dunklen Gottheiten der Tiefe.
Diese alten Bergwerke finden sich nicht nur in England, sondern auch
in einigen Regionen Nordwesteuropas wie in Belgien, Holland und Dänemark, überall dort, wo es den feinen Kalkstein, die »Kreide«, gab. Sie tauchen
am Übergang vom Paläolithikum zum Neolithikum auf, in einer Periode
intensiver technischer Entwicklung und raschen Bevölkerungswachstums.
Im Lauf des Neolithikums entwickelten sich Landwirtschaft, Töpferei, Bild
hauerkunst und vieles mehr. Auch der Bergbau unterlag einem raschen
Wandel, der schließlich in die Metallzeit mündete. Der Übergang bedeutete einen großen technischen Schritt vorwärts, da bei Metallen, anders als
bei Steinen, komplexe Verarbeitungsmethoden unabdingbar waren, um aus
dem im Bergwerk gewonnenen Material brauchbare Werkstoffe herzustellen. Wahrscheinlich war die Eisenverarbeitung das erste chemische Verfahren überhaupt, das von Menschen angewandt wurde. In der Tat lässt sich
das Wort »Chemie« wohl von dem chinesischen Begriff für »Gold« ableiten.
Gold ist eines der ersten Metalle, das die Menschen jemals zu ihrem eigenen
Gebrauch bestimmten.
Absatzumbruch vor »In
England« eingefügt,
sonst Hurenkind.
76
Kapitel 2
Die Geschichte der Entdeckung der Metalle in der Frühzeit ist kompliziert und auf spärliche Quellen gestützt. Einigen Quellen54 zufolge war vielleicht Kupfer das erste Metall, das als solches von den Menschen genutzt
wurde. Schon im Jahr 9000 vor unserer Zeitrechnung wurde es im Gebiet
des heutigen Iran verwendet. Was die zeitliche Abfolge bei Gebrauch und
Entdeckung von Metallen im Altertum betrifft, so gibt es dazu unterschiedliche Hypothesen55. Fest steht auf jeden Fall, dass man damals insgesamt sieben Metalle kannte und verwendete: Gold, Kupfer, Silber, Blei, Zinn, Eisen
und Quecksilber.
Unsere Vorfahren hatte gelegentlich vielleicht auch mehr als diese sieben Metalle im Einsatz. Insbesondere war dem Eisen der Frühzeit oft Nickel
beigemischt, das die Schmiede der damaligen Zeit aber nie als gesondertes
Material wahrnahmen. Man verwendete im Altertum auch Zink, vor allem
in Kupferlegierungen, verwechselte es aber oft mit Zinn. Auch Arsen wird
als Bestandteil von Kupferlegierungen nachgewiesen, doch ist es unwahrscheinlich, dass es zu jener Zeit in seiner elementaren Form bekannt war.
Es wurden auch einige, äußert seltene, altägyptische Artefakte aus Antimon
gefunden. Schließlich gibt es noch die These, die Chinesen hätten ihre
Bronzewaffen zur Zeit der Terrakotta-Armee56 (3. Jahrhundert vor unserer
Zeitrechnung) mit Chrom überzogen. Das ist jedoch nicht sehr wahrscheinlich, zumindest wenn wir Chrom in Metallform meinen. Ein Chromüberzug
verlangt eine ausgefeilte Galvanisierungstechnik und man kann sich eigentlich kaum vorstellen, dass solche Methoden damals zur Verfügung standen.
Um auf die sieben Metalle des Altertums zurückzukommen, so war Gold
wahrscheinlich das erste Metall, das man abbaute und nutzte. In der Erdkruste ist Gold selten, dagegen kam es früher in Flussablagerungen als sogenanntes »Seifengold« vergleichsweise häufig vor. Die Seifenlagerstätten entstanden durch den Erosionsprozess, indem fließendes Wasser mit Goldadern
in Berührung kam, die ihrerseits aus sehr alten »hydrothermalen« Anreicherungsprozessen stammten. Seifengold ließ sich ziemlich leicht finden.
Man brauchte nichts weiter als ein spezielles Auge für diejenigen Bereiche
eines Flusses, wo sich die Goldnuggets am ehesten ansammelten. Hatte man
eine gute Stelle gefunden, konnte man die Nuggets per Hand bergen oder
auch mittels »Goldwäsche«, bei der man sich die höhere Dichte von Gold im
Vergleich zu den normalen Steinen zunutze machte. Für die Goldwäsche
war lediglich eine flache Pfanne erforderlich, in der sich durch geeignete
Bewegungen das Gold am Boden sammelte, während das Wasser mit den
Sedimenten abgeschüttet wurde. Im 5. Jahrtausend vor unserer Zeitrechnung
hat man mit diesem Verfahren wohl erstmals in größerem Stil Gold gewonnen, und zwar in den Karpaten und auf dem Balkan. Auf jeden Fall taucht
Gold in Verbindung mit menschlichen Ansiedlungen genau im Neolithikum
auf. Es gibt keinerlei Beleg dafür, dass die Menschen des Paläolithikums
77
Abbildung 2–2 Die Goldmaske des Agamemnon
Der Name Heinrich Schliemann wird wohl für immer mit der Entdeckung der Maske des Agamemnon
im Jahr 1876 in Mykene in Verbindung stehen. Sie ist aus dünnem Goldblech gefertigt und stammt
möglicherweise aus dem 15. Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung. Was ihre Authentizität
betrifft, so sind gewisse Zweifel aufgekommen57. Sie ist aber nicht das einzige Artefakt dieser
Art, das Schliemann gefunden hat. Die Maske – wie auch andere Fundstücke – gibt uns eine
Vorstellung von der Meisterschaft, die man im Altertum bei der Goldverarbeitung erworben hatte.
Zugleich schenkt sie uns auch eines der ältesten jemals gefundenen realistischen Porträts.
jemals Gold gesammelt haben, obwohl ihnen die dafür erforderlichen Techniken sicher zur Verfügung gestanden haben. Das Interesse an Gold war
offensichtlich eher eine Frage der Kultur als eine Frage der Technik.
Ist das Gold erst einmal in Form von Nuggets gewonnen, lässt es sich
ganz einfach durch Hämmern zu Drähten und Blechen formen. Für die Verschmelzung kleiner Nuggets ist jedoch eine Verarbeitung bei hoher Temperatur erforderlich. Da der Schmelzpunkt von Gold etwas über 1.000 Grad
Celsius liegt, ist Goldverarbeitung am offenen Feuer nicht möglich. Der
Goldabbau ging also Hand in Hand mit ziemlich ausgeklügelten Techniken
beim Bau von Schmelzöfen. Mit Hilfe dieser technischen Entwicklungen
http://upload.
wikimedia.
org/wikipedia/
commons/c/c8/
MaskOfAgamemnon.jpg
FN in BU, evtl.
Nummerierung
anpassen.
78
Kapitel 2
wurde Gold im Lauf des Neolithikums zu einer über die ganze Welt verbreiteten Handelsware. Normalerweise trat das Gold zusammen mit Silber
in den gleichen Flussablagerungen auf. Im Altertum war es nicht möglich
oder vielleicht auch gar nicht angestrebt, Silber von Gold zu trennen. Beide
Metalle wurden also zusammen verwendet unter dem Namen »Elektrum«
beziehungsweise »Weißgold«. Reines Silber kam erst viel später, als man her
ausfand, dass es sich durch Verarbeitung von Bleimineralien gewinnen ließ.
Kupfer in metallischer Form tauchte etwa um die gleiche Zeit wie Gold
auf, vielleicht auch etwas später. Gediegenes Kupfer kann man gelegentlich
in Flussablagerungen finden. Wahrscheinlich hat der Mensch Kupfer zunächst
in elementarer Form verwendet. In den frühen Zeiten der Kupferverarbeitung wurden Nuggets mit dem Hammer in Form gebracht oder auch erhitzt
und durch Hämmern58 verschweißt. Diese Technik ist vergleichbar mit dem
erst viel später entwickelten Schmieden von Eisen. Mit der Zeit wurden Öfen
konstruiert, mit denen sich Kupfer schmelzen und gießen ließ, um Gegenstände von identischer Form herzustellen. Anders als die Edelmetalle Gold
und Silber, die im Altertum nur zu dekorativen Zwecken genutzt wurden,
eignete sich Kupfer für die Herstellung von Werkzeugen, Hämmern oder
Klingen. Waren sie im Vergleich auch weicher als die älteren Steinwerkzeuge,
hatten die Kupferwerkzeuge aber den großen Vorteil, dass sie bei extremer
Kraftanwendung nicht in Stücke brachen. Ein Beispiel für ein altertümliches
Kupferwerkzeug ist die Axt von »Ötzi«, der bekannten Mumie, die auf dem
Similaungletscher an der Grenze zwischen Italien und Österreich entdeckt
wurde. Wie sich aus den Rückständen von Kupfer und Arsen in seinem Haar
schließen lässt, hat »Ötzi« die Axt, die er bei sich trug, selbst gegossen. Er
lebte etwa um 3300 vor unserer Zeitrechnung.
Die vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten von Kupfer erzeugten eine
hohe Nachfrage. Elementares Kupfer war erheblich seltener als Gold und
bald reichten die Vorräte nicht mehr aus. Es mussten neue Bezugsquellen
gefunden werden. Im Mittelmeerraum war die Insel Zypern das Zentrum
der Kupferproduktion, von deren Namen sich das Wort »Kupfer« ableitet.
Wahrscheinlich bauten die Inselbewohner zunächst die Vorkommen an gediegenem Kupfer ab und fanden später heraus, dass sich metallisches Kupfer gewinnen ließ, indem man Kupfer-Kohlenstoffe (Malachit und Azurit)
sowie Kupfersulfide (unter anderem Chalkopyrit) an der Luft röstet. Das
war eine der ersten anorganischen chemischen Reaktionen, derer sich die
Menschheit bediente.
Reines Kupfer war aber nur eine Etappe auf dem weiteren Weg. Bald folgte
die Entdeckung, dass sich Kupfer und Zinn zu »Bronze« legieren ließen.
Bronze war viel härter als reines Kupfer, auch leichter schmelz- und in die
gewünschten Formen gießbar. Wo aber konnte man das für die Bronzeherstellung benötigte Zinn finden? Zinn kam viel seltener vor als alle anderen
http://www.tipsimages.it/Photo/ShowImage_Editorial_Popup.asp?IMID=1581584&or_h=h&or_v=v&or_s=s&or_p=p&tp_f=f&tp_i=i&tp_
c=c&ps_1=1&ps_2=2&ps_3=3&ps_g=g&pgsz=250&cl_c=c&cl_bw=bw&chrm=start&chrf=start
79
Abbildung 2–3 Attische Vase aus dem
5. Jahrhundert v. Chr. (Eritrea-Maler).
Dargestellt ist eine Frau, die sich im Spiegel
betrachtet und ihr Haar kämmt.
Der Spiegel war höchstwahrscheinlich
aus Bronze, in einer zinnreichen Legierung,
die später unter der Bezeichnung
Spiegelmetall bekannt wurde.
bisher abgebauten Elemente, und es bedurfte einer erheblichen Anstrengung,
ausreichende Mengen davon für die neue Industrie zu produzieren. Bald
wurden Zinnvorkommen in Cornwall in England bekannt und die Gegend
entwickelte sich zu einem wichtigen Anbieter für ganz Europa. Auch in der
Bretagne und in Nordwestspanien konnte man Zinn gewinnen. Gespeist
durch den Bergbau, entstand ein Handelssystem, das Zinn von Nordwest
europa bis in den Mittelmeerraum lieferte und für eine weite Verbreitung
der Bronze sorgte, auch wenn sie nach wie vor teuer war.
Bronze wurde für die unterschiedlichsten Dinge verwendet, wie etwa für
Metallrasiermesser, die die ältere Generation der nie wirklich tauglichen
Obsidianklingen ablöste. Zum ersten Mal in der Geschichte konnten sich
die Männer entspannt rasieren! Bronze fand auch in einer neuen technischen Errungenschaft Anwendung: dem Spiegel. Die Idee war nicht neu.
Wie uns die antike Sage des Narziss erzählt, hatten die Menschen schon lange
vorher ihr Spiegelbild in Flüssen und Bächen betrachtet. Im Neolithikum
konnte man tragbare Spiegel aus Obsidian und poliertem Stein herstellen,
aber erst mit dem Aufkommen von Kupfer und Bronze gelangten die Menschen in den Besitz von Spiegeln, die sich von den heutigen gar nicht so
sehr unterscheiden. Polierte Kupferoberflächen taugten zwar einigermaßen
als annehmbare Spiegel, doch erst Zinn mit hohen Anteilen Kupfer legiert
Alternativ von mir im Internet gefunden und in GUTER Qualität:
http://kunstmaxx.de/img/Amphore3.JPG
Originaldaten fehlen!!
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Pulasti_%28Philistine%29_and_Tsakkaras_%28painting%29.png
80
Kapitel 2
Abbildung 2–4 Ägyptische Darstellung eines Kampfes zwischen Ägyptern und Seevölkern.
Letztere halten Schwerter in der Hand, die vermutlich aus Bronze gefertigt sind. Diese Stoßwaffen
waren wahrscheinlich die tödlichsten Waffen jener Zeit.
sorgte für eine klar reflektierende Oberfläche, wie man bald herausfand.
Jahrtausende lang war das sogenannte Spiegelmetall in Gebrauch, in Europa
bis ins 19. Jahrhundert. Die Technik, Glas mit einer Silberschicht (später Aluminium) zu überziehen, hielt erst vor verhältnismäßig kurzer Zeit in der
Spiegelherstellung Einzug. Spiegel sind Bestandteil vieler menschlicher Kul
turen. Der Bronzespiegel Yata No Kagami stellt einen der drei heiligen Schätze
von Japan dar. Der Sage nach soll er dazu gedient haben, die Sonnengöttin
Amaterasu aus der Höhle, in der sie Zuflucht gesucht hatte, herauszulocken
und damit der Welt das Sonnenlicht zurückzubringen. Ein Spiegel inspirierte
den heiligen Paulus zu der berühmten Zeile (1. Korinther 13, 12): »Videmus
nunc per speculum, in aenigmate«, in den Worten einer modernen Lutherbibel: »Wir sehen jetzt durch einen Spiegel ein dunkles Bild.«
Auch die Bildhauer verwendeten Bronze. Das sogenannte Wachsausschmelzverfahren zur Herstellung von Bronzeobjekten war in der Mittelmeerregion bereits im 3. Jahrtausend vor unserer Zeitrechnung bekannt, in
Asien noch früher. Während der klassischen Antike wurde Bronze selten für
Waffen verwendet, da es durch gehärtetes Eisen ersetzt wurde. Bronze war
81
aber inzwischen entsprechend preiswert und so reichlich vorhanden, dass
man daraus lebensgroße Statuen oder sogar noch größere Stücke gießen
konnte. Viele dieser antiken Kunstwerke haben sich weitgehend unversehrt
bis in unsere Zeit erhalten.
Man konnte Bronze auch für erheblich aggressivere Zwecke verwenden
als für Rasiermesser, Spiegel und Statuen. Dolche hatte man schon aus reinem Kupfer gemacht, manche davon lang genug, um als »Schwerter« durchzugehen. Richtige Schwerter kamen aber erst mit der Bronze, im 2. Jahrtausend vor unserer Zeitrechnung. Die Klinge dieser Schwerter hatte die Form
eines Blattes und war bis zu 90 Zentimeter lang. Sie hatten scharfe Spitzen
und waren wohl vor allem als Stoßwaffen gedacht, um den Körper des Feindes zu durchbohren. Aus Bronze ließen sich auch Schilde und Rüstungen
fertigen. Die Ägypter hinterließen uns eindrucksvolle Bilder der »Seevölker« (auch Sherden genannt). Sie sind mit spitzen Bronzeschwertern bewaffnet und mit Schilden und gehörnten Helmen ausgerüstet. Im Vergleich mit
dieser neuen Generation von Waffen war »Ötzis« Kupferaxt nichts weiter als
ein Kinderspielzeug.
Und dann gab es das Blei. Man gewann es hauptsächlich aus »Galena«,
Bleisulfid, einem Mineral, das rund ums Mittelmeer ziemlich häufig anzutreffen war. Den Quellen zufolge wurde es erstmals in Anatolien abgebaut
und geschmolzen in den frühen Zeiten menschlicher Zivilisation. Wegen
seiner weichen Beschaffenheit taugte Blei nicht für gute Klingen, aber der
menschliche Erfindergeist fand trotzdem Mittel und Wege, es für Kriegszwecke zu gebrauchen. Bleigewichte verliehen den Speeren eine tödlichere
Kraft und die Schleuderer der Frühzeit verwendeten Bleigeschosse, die die
Bleikugeln der Feuerwaffen um Jahrtausende vorwegnahmen. Für den nichtmilitärischen Einsatz hatte Blei eine sehr nützliche Eigenschaft: Bei Zimmertemperatur bearbeitet, wurde es nicht hart. So war es bestens geeignet für
Röhren und Gefäße. Blei ist derart weich, dass es für bestimmte Zwecke vielleicht ganz einfach durch Kauen in Form gebracht wurde, wie das noch vor
relativ kurzer Zeit üblich war59. Man konnte das Blei aber auch gießen, um
Gebrauchsgegenstände daraus zu machen. Wegen des niedrigen Schmelzpunktes (wenig mehr als 300 Grad Celsius) war das vergleichsweise einfach.
Gegossene Figürchen aus Blei oder Bleilegierungen besitzen eine sehr lange
Tradition, in neuerer Zeit gesellen sich die Spielzeugsoldaten hinzu, die für
den Zeitvertreib herstellt werden (wegen des Giftgehalts heute allerdings
nicht mehr aus Blei). In alten Zeiten war Blei wegen seiner Vielseitigkeit für
die unterschiedlichsten Zwecke geeignet, darunter auch für Alltagsgegenstände wie Teller und Becher. Angeblich ging das Römische Reich zugrunde,
weil die Römer sich mit ihrer Gewohnheit, aus Bleibechern Wein zu trinken,
selbst vergifteten. Die Frage, warum das Römische Reich unterging, ist sicher
von erheblich komplexerer Natur60, richtig ist aber, dass die Römer Blei
82
Kapitel 2
für die Verarbeitung und Lagerung von Lebensmitteln benutzten. Vielleicht
haben sie bis zum Schluss nicht erkannt, was sie da für einen Fehler machten.
Viel schlauer als die Römer waren aber auch wir nicht, wenn man bedenkt,
mit welcher Selbstverständlichkeit wir Blei als Benzinzusatz verwendet und
dieses Blei über Jahrzehnte in die Umwelt geblasen haben.
Ein Metall, das verhältnismäßig spät Eingang in das Metallinventar der
Alten Welt fand, ist das Quecksilber. Es entsteht, indem man das als »Zinnober« bekannte Sulfid erhitzt. Lange bevor man gelernt hatte, wie man reines
Quecksilber herstellt, wurde Zinnober wegen seiner spektakulären roten
Farbe (»Zinnoberrot«) schon als Farbstoff benutzt. Im Englischen erhielt der
Zinnober den Namen »vermilion«, nach dem französischen »vermeil« für
rote Farbe. Wir wissen, dass Zinnober schon vor 5.000 Jahren bei neolithischen Bestattungen in Spanien zur Konservierung menschlicher Knochen
verwendet wurde61. Reines Quecksilber war aber etwas ganz anderes. Es muss
eine sehr überraschende Entdeckung gewesen sein, dass sich durch Erhitzen
der hellroten Zinnoberkristalle ein glänzendes Metall produzieren ließ, das
bei Raumtemperatur flüssig blieb – eine Eigenschaft, die dem Quecksilber
unter allen im Altertum bekannten Metallen eine Sonderstellung einräumte.
So faszinierend das Quecksilber war, so hatte man doch in der Antike
kaum praktische Verwendung dafür. Es wurde zur Schönheitspflege und als
Medizin gebraucht, war aber, da es hochgiftig ist, für beide Bereiche natürlich völlig ungeeignet. Im Wesentlichen wurde es als Reaktionsmittel in der
Edelmetallverarbeitung eingesetzt. Quecksilber kann mit den meisten Metallen spontan reagieren und eine sogenannte »Amalgam«-Legierung bilden.
Wurde Quecksilber mit Mineralien, die Gold enthielten, in Kontakt gebracht, so konnte es winzige, mit dem bloßen Auge nicht erkennbare Mengen Gold herauslösen. Durch Erhitzen des Amalgams war es daraufhin
möglich, das Quecksilber verdampfen zu lassen und das Gold zurückzubehalten. Das gleiche Verfahren ließ sich für die Gewinnung von Silber anwenden. Zudem gab es die Möglichkeit, mit einem Gold-Quecksilber-Amalgam
Metallgegenstände zu vergolden – eine Technik, die über Jahrtausende hinweg angewandt wurde. Heute macht man das nicht mehr, weil Quecksilberdampf extrem giftig ist. Wir können uns jedoch vorstellen, welches Schicksal zahlreiche Goldschmiede seit der Antike ereilte, die feuervergoldeten.
Gerade in dieser engen Beziehung zum Gold mag es begründet liegen, dass
die Alchemisten früherer Zeiten glaubten, das Quecksilber werde ihnen den
Weg zum »Stein der Weisen« zeigen, zu einem Stein, der die Gabe hätte, aus
anderen Metallen Gold zu erschaffen. Ihre Rechnung ging aber nicht auf.
Alles, was sie erreichten, war, sich mit Quecksilberdämpfen zu vergiften.
Wir sind jetzt bei dem Metall angekommen, das unter all den Metallen,
die in der Antike verwendet wurden, wohl das wichtigste ist: beim Eisen.
»Kaltes Eisen ist Meister von ihnen all«, wie Rudyard Kipling in einem sei-
83
ner Gedichte sagt. Eisen verfügte nicht über den Glanz und die Faszination
von Silber und Gold, auch nicht über die »edle Qualität« dieser Metalle, die
bei Raumtemperatur an der Luft nicht oxidieren. Eisen war dunkel gefärbt
und rostete leicht. Es sollte aber – bis heute – das am meisten gebrauchte
Metall auf der ganzen Welt werden. Beginnend um die Mitte des 2. Jahr
tausends vor unserer Zeitrechnung tauchen die ersten handwerklich erzeugten Gegenstände aus Eisen auf. In diesen frühen Zeiten fand man metallisches Eisen vor allem in Meteoriten, in Reinform oder mit Nickel legiert. Es
bedurfte keiner großen Aufbereitung und konnte in kaltem Zustand oder
noch besser rotglühend in Form gehämmert werden. Meteorite, obwohl keineswegs selten, waren allerdings schwer zu finden. Man konnte sie eigentlich nur entdecken, indem man Eisdecken oder auch Wüstengebiete, wo der
Farbkontrast zwischen Meteorit und Eis (beziehungsweise Sand) leicht zu
erkennen war, besonders genau unter die Lupe nahm. Meteorisches Eisen
kam offenbar sehr selten vor und kostete sehr viel mehr als Bronze, so dass
alte Überlieferungen Eisen wie ein Edelmetall beschreiben. Bevor die komplizierten Techniken zur Umwandlung von Eisen in Stahl entwickelt waren,
stellte Bronze außerdem, was Festigkeit und Härte betraf, das bessere Material dar. So blieb Eisen über Jahrhunderte ein seltenes Metall, das kaum für
praktische Zwecke eingesetzt wurde. Möglicherweise erzwang die Unterbrechung des Zinnhandels in der Mittelmeerregion, die die Seevölker durch
ihre Wanderung verursachten, den Wechsel von Bronze zu Eisen62.
Einer der Gründe, warum Eisen in der Geschichte der Menschheit eine
bedeutende Rolle spielte, war das Aufschließen neuer und ergiebiger Bodenschätze in Form von Eisensulfiden oder -oxiden, die sich zur Herstellung von
metallischem Eisen eigneten. Eisenverhüttung beruht auf einem komplizierten Schmelzvorgang, der einen niedrigen Sauerstoffgehalt verlangt, um
Eisen aus den Erzen reduktiv zu gewinnen. Diese Bedingung konnte nur in
geschlossenen Schmelzöfen geschaffen werden, wo Eisenoxide oder -sulfide
mit Kohlenmonoxid reagierten, das durch die unvollständige Verbrennung
von Holzkohle entstand, und metallisches Eisen und Kohlendioxid bildeten. Schwierig gestaltete sich die Luftzufuhr während des Brennvorgangs,
da sie einerseits genügend hoch sein musste, um den Verbrennungsvorgang
am Laufen zu halten, andererseits aber niedrig genug, damit das Eisen nicht
oxidierte und der gesamte Kohlenstoff verbraucht wurde. Schritt für Schritt
eignete man sich jedoch die entsprechende Technik an, und weil Eisenerz in
großen Mengen vorlag, wurde Eisen billig und reichlich verfügbar.
Früher konnte man Eisen nicht in der gleichen Weise gießen wie Kupfer
und Bronze. Sein Schmelzpunkt liegt erheblich höher und konnte in den
mit Holzkohle beheizten Öfen der damaligen Zeit nicht erreicht werden.
Eisen ließ sich aber bis zu dem Punkt erhitzen, wo es weich genug wurde,
um sich »schmieden« zu lassen. Die mühsame Arbeit, heißes Eisen durch
84
Kapitel 2
Hämmern zu formen, begründete ein neues Handwerk – den »Schmied«,
der die Geschichte der Menschheit über Tausende von Jahren begleitet hat.
Beim Schmieden von reinem Eisen gibt es ein Problem, dass nämlich das
Material, das entsteht, weich ist, weicher als kalt verarbeitete Bronze. Soll es
scharf und als Klinge nutzbar sein, bedarf es einer Kohlenstoff-Eisen-Legierung, muss also Eisen in Stahl umgewandelt werden. Die atomaren Eigenschaften von Stahl wurden erst im 20. Jahrhundert unserer Epoche wirklich
verstanden, doch wie klingenfähiger Stahl entsteht, fand man schon in alten
Zeiten heraus: durch Zufügung von Kohlenstoff zu Eisen und durch Abkühlung der sich ergebenden Legierung erhielt man hervorragende Schwerter.
Es ist sehr schwierig, mit den Mitteln, die einem Schmied in früheren
Zeiten zur Verfügung standen, Eisen mit Kohlenstoff zu versetzen. Zur Reaktion kommt es nur bei hoher Temperatur. Wollte man für gleichbleibend
hohe Temperaturen sorgen, gab es bei damaligen Öfen keinen anderen Weg,
als das Feuer am Brennen zu halten. Dafür brauchte man aber Sauerstoff und
dieser führte tendenziell dazu, dass der ganze Kohlenstoff, den der Schmied
in mühevoller Arbeit dem Eisen zuzusetzen versuchte, verbrannte. Den meisten Schmieden gelang es bestenfalls, ein wenig Kohlenstoff in den äußeren
Teil der Klinge zu pressen, so wurde sie außen sehr hart und innen weich.
Sie war ein gutes Schneidewerkzeug, solange man sie nicht zu sehr beanspruchte. In der Schlacht jedoch konnte ein frühgeschichtliches Schwert
seine scharfe Schneide leicht verlieren und sich verbiegen. Mit Hilfe des Knies
und eines Gebetes musste es dann wieder geradegebogen werden. Daher
kommt es, dass alte Schwerter normalerweise so dick und so schwer sind.
Die Geschichte des Stahls umspannt also Jahrtausende. Viele Legenden
ranken sich um ihn, so etwa das Gerücht, man müsse, um guten Stahl zu
erhalten, das glühendrote Schwert zum Abkühlen in den Körper eines leben
digen Sklaven stoßen. Wir wissen nicht, ob das ursprünglich allegorisch ge
meint war oder ob man tatsächlich Menschen in dem Glauben opferte, ihr
Tod würde dem Schwert irgendwelche übernatürlichen Eigenschaften verleihen. Die Existenz solcher Legenden gibt jedoch ein Bild davon, welche
Schwierigkeiten ein Schmied bei der Herstellung von Stahl zu überwinden
hatte. Noch im Mittelalter fehlten in Europa entsprechend leistungsfähige
Techniken, obwohl es solche im Mittleren Osten und in Asien durchaus gab.
Nicht zufällig standen die Damaszenerschwerter so hoch im Kurs. Ihr Ausgangsmaterial bestand aus »Wootz«, einem aus Gusseisen geschmiedeten
Stahl, der in Indien entwickelt und reich an Kohlenstoff war63. Trotz all ihrer
Probleme aber waren Stahlschwerter im Vergleich mit den alten Bronzeschwertern ziemlich billig und konnten zur Ausrüstung großer Armeen
eingesetzt werden. Die Gesellschaft, die wohl den größten Nutzen aus dem
Stahl zu ziehen verstand, nahm ihren Anfang als bescheidenes Dorf in
Mittelitalien; die Rede ist von Rom. Die Römer schufen eine kriegerische
85
Gesellschaft, die sich ausdehnte, indem sie sich ihre Nachbarn einen nach
dem andern einverleibte. Bald wurden sie Spezialisten in der Eisenverarbei
tung. Die Tatsache, dass Römer normalerweise keinen Bart trugen, war zum
Teil der Mode geschuldet, zugleich aber auch eine Botschaft, was ihre technischen Fähigkeiten in puncto Stahlherstellung betraf. Gut rasiert zu sein, war
bei den Römern gleichbedeutend mit einer Warnung an die Feinde: »Passt
auf! Wir haben scharfe Klingen!« Als Bergleute überflügelten die Römer
ihre alten Lehrer, die Etrusker, indem sie für ihre Zeit vergleichsweise hochkomplizierte Techniken entwickelten. Um große Mengen Gestein abzubauen,
erhitzten sie dieses zunächst mit Feuer und überspülten es daraufhin mit
kaltem Wasser, um es zum Bersten zu bringen. Der geschwächte Fels ließ
sich anschließend mit den Pickeln leichter zur Seite räumen. Mit diesen Methoden gewannen die Römer Eisen, aber auch Gold und Silber aus ihren
spanischen Bergwerken.
Fossile Brennstoffe und
die Geburt des modernen Bergbaus
Die Epoche, die wir Antike nennen, endete mit dem Niedergang des Weströmischen Reiches im 5. Jahrhundert christlicher Zeitrechnung. Als Europa
die Schwelle zum Mittelalter überschritt, waren seine Bodenschätze, vor
allem Gold und Silber, stark dezimiert, aufgebraucht durch die Bedürfnisse
vorangegangener Epochen. Das Mittelalter war aber auch ein Zeitalter technischer Innovation. Das Schwarzpulver, das in China erfunden und nach
Europa importiert wurde (vielleicht auch hier neu erfunden), veränderte
nicht nur die Methoden der Kriegsführung, sondern auch die des Bergbaus,
mit dem Ergebnis, dass der Begriff »Mine« nun auch für »Sprengladung«
stand. Der Einsatz von Schwarzpulver erleichterte es erheblich, Gestein zu
zertrümmern und Tunnel zu graben. In dieser Zeit nahmen Bergwerke allmählich das Aussehen an, das wir normalerweise mit ihnen verbinden: tiefe
Gruben und lange unterirdische, in den Fels gegrabene Tunnel.
Die neue Technik machte es möglich, alte Bergwerke zu reaktivieren und
erneut mit der Produktion mineralischer Güter zu beginnen. Die eigentliche
Revolution im Bergbau kam aber mit der Entdeckung der Neuen Welt durch
Christopher Columbus im Jahr 1492. Sie läutete nicht nur das Ende des Mittelalters ein, sondern behob auch den Mangel an Bodenschätzen in Europa,
vor allem was Edelmetalle betraf. Für lange Zeit diente der amerikanische
Kontinent als Bezugsquelle für Edelmetalle. Das spanische Reich verdankte
seinen Wohlstand wesentlich den Minen von Potosi in Südamerika. Auf dem
»unberührten« amerikanischen Kontinent, der seiner Bodenschätze bisher
noch nicht beraubt worden war, wurde an vielen Stellen Gold gefunden.
86
Kapitel 2
Das bekannteste Beispiel für die Reichhaltigkeit der neuen Vorkommen ist
der »Goldrausch« in Kalifornien 1848. Das Goldfieber schuf nicht nur den
Mythos der »Forty-Niner«, sondern verwüstete auch das Land und trug zur
Ausrottung der einheimischen Bevölkerung bei64. Es geschah hier nicht zum
ersten und auch nicht zum letzten Mal, dass die Produktion in einer neuen
Bergbauregion rapide anwuchs und anschließend jäh abstürzte.
Die Entwicklung des Bergbaus nach dem Ende des Mittelalters beinhaltete aber nicht nur die Ausbeutung neuer Regionen. Auch die Entdeckung
neuer Elemente und neuer, vorher noch nie erschlossener Ressourcen brachte
der Wirtschaft einen frischen Zufluss an Bodenschätzen. Im 18. Jahrhundert
kam es in der Chemie zu einer wahren Lawine an Entdeckungen. Einige
davon befassten sich auch mit der Identifizierung und Abscheidung neuer
Metalle. Die Liste der sieben in der Antike bekannten Metalle erweiterte sich
um weitere 1665. Zu diesen neuen Metallen gehörten Kobalt, Chrom, Platin,
Zirkonium, Uran und viele mehr. Auch einige Nichtmetalle wurden im 17.
und 18. Jahrhundert isoliert, darunter Wasserstoff, Sauerstoff, Chlor und
Phosphor. Im 19. Jahrhundert folgte eine Entdeckung auf die andere, was
Dmitri Mendelejew im Jahr 1869 dazu veranlasste, das Wissen über die chemischen Elemente in seinem »Periodensystem« systematisch zu erfassen.
Das 20. Jahrhundert verlagerte sich auf die Identifizierung instabiler radioaktiver Elemente. Im 21. Jahrhundert sind wir immer noch mit dem Versuch
beschäftigt, den Bereich der bekannten Elemente um extrem instabile Isotope mit Halbwertszeiten von Bruchteilen von Millisekunden zu erweitern.
Um die Mitte des 19. Jahrhunderts waren die meisten Elemente des Periodensystems bekannt. Ihre wirtschaftliche Verwertung konnte aber erst dank
der Entdeckung und Erschließung einer anderen Art von Bodenschätzen
erfolgen, nämlich der fossilen Brennstoffe. Alles begann mit der Kohle. Der
Überlieferung zufolge waren die Römer die ersten, die Kohle als Brennmaterial verwendeten, wobei sie die reichlichen Vorräte, die ihnen in Britannien
zur Verfügung standen, abbauten, allerdings nie in großem Maßstab. Wie
in Marco Polos Reisebeschreibung »Il Milione« zu lesen ist, verbrannten die
Chinesen Kohle bereits im 13. Jahrhundert. In Europa begann Kohlenbergbau in großem Stil im Lauf des 18. Jahrhunderts, insbesondere in England
und Frankreich. Nachdem es gelang, Steinkohle zu verkoken, konnte sie die
Holzkohle in der Eisenproduktion ersetzen, und zwar zu einem erheblich
günstigeren Preis. Mit Holzkohle erschmolzenes Eisen war in der Menschheitsgeschichte die meiste Zeit ein kostbares Gut gewesen, das man fast ausschließlich für die Herstellung von Waffen und Rüstungen verwendete. Jetzt
konnte man aus Eisen alltägliche Gebrauchsgegenstände machen, wie Töpfe
und Pfannen, und nicht nur das. Das 19. Jahrhundert war die Zeit der eisernen
Säulen, mit kunstvollen eisernen Kapitellen, die den Marmorkapitellen der
alten griechischen Tempel nachempfunden waren. Auch Stahl wurde zum
87
Alltagsgut und für eine neue Waffengeneration eingesetzt: für Kanonen, Musketen und »gepanzerte« Kriegsschiffe, die man seit dem frühen 19. Jahrhundert baute. Sie kündigten das Zeitalter der Schlachtschiffe (»Dreadnoughts«)
an, das im 20. Jahrhundert folgen sollte.
Kohle machte nicht nur das Eisen billig, sie leistete noch viel mehr. Sie
lieferte die Energie für die Dampfmaschine. Die ersten Maschinen dieser
Art wurden eingesetzt, um Wasser aus den Kohlenbergwerken zu pumpen.
Sie waren ziemlich ineffizient, aber das spielte keine Rolle. Kohle war billig und reichlich vorhanden. Mit Hilfe dieser Pumpen konnte man immer
mehr Kohle gewinnen; immer mehr Kohle lieferte Energie für weitere Pumpen, und dies wiederum führte zu einer weiteren Steigerung des Kohlenabbaus. Mit der Zeit wurde die Dampfmaschine so leistungsfähig, dass sie
Schiffe und Lokomotiven antreiben und auch Fabriken mit Energie versorgen konnte. Im Jahr 1865 schrieb Stanley Jevons, dass »Kohle nicht ein Gut
ist wie alle anderen, sondern über allem steht. Sie ist die materielle Energie
des Landes – die allgegenwärtige Hilfe – der wesentliche Faktor in allem,
was wir tun. Mit Kohle wird fast jede Leistung möglich oder leicht gemacht;
ohne sie werden wir in die mühevolle Armut früherer Zeiten zurückgeworfen.« (The Coal Question, 1865).
Mit Hilfe der Kohle brachte Großbritannien die erste Industrielle Revolution auf den Weg, ein ehrfurchtgebietender Komplex von Fabriken, Menschen und Maschinen, der das Kraftwerk im Innern des Britischen Weltreichs bildete. Die Idee griff rasch auf andere Länder über. Frankreich hatte
mit seiner Kohlerevolution vielleicht sogar schon früher als Großbritannien
begonnen. Und die Französische Revolution von 1789 ergab sich aus der
Notwendigkeit, die alte grundbesitzende Aristokratie loszuwerden und Platz
zu schaffen für eine neue, Kohle basierte Wirtschaft. Auch Deutschland
trieb den nationalen Bergbau voran, und langsam breitete sich die Revolution Richtung Osteuropa aus, nach Polen und Russland. Schließlich griff sie
auch auf Nordamerika über. Der Herrschaft von »König Kohle« war gleichwohl keine ewige Dauer beschieden, da die Kohle wohl die erste wichtige
Mineralressource der Neuzeit war, bei der Verknappungsprobleme auftraten.
Die Produktion in England erreichte ihren Höhepunkt in den 1920er Jahren,
in Deutschland war das wenige Jahre später der Fall. Frankreich verzeichnete seinen Produktionshöchststand wiederum 20 Jahre später, ohne dass je
die Größenordnung der englischen und der deutschen Produktion erreicht
wurde. Die europäischen Weltreiche waren durch die Kohle erschaffen worden, sie gingen auch zusammen mit ihr unter. »König Kohle« dankte ab,
zumindest in Europa.
Mit dem Niedergang der europäischen Produzenten war aber die Geschichte der Kohle noch nicht zu Ende, in Nordamerika, China und Australien übernahmen neue Länder die Führung. Heute ist Kohle die weltweit am
88
Kapitel 2
schnellsten wachsende Energiequelle. Davon abgesehen war es der Kohle
bestimmt, an Bedeutung zu verlieren, weil ein neuer Mineralrohstoff auf der
Bildfläche erschien: das Erdöl, vielseitiger, leistungsstärker und leichter zu
transportieren.
Die moderne Geschichte des Erdöls beginnt um die Mitte des 19. Jahrhunderts. Es war ein sehr bescheidener Anfang. Zu jener Zeit bezogen fast
alle Bereiche ihre Energie von der Kohle, aber eben nur fast alle. Eine Marktnische konnte die Kohle nicht besetzen: die Beleuchtung. Kohle ließ sich zwar
verbrennen, aber man konnte keine taugliche mit Kohle betriebene Lampe
herstellen. So herrschten bei der Innenbeleuchtung der Häuser im 19. Jahrhundert nach wie vor mit Pflanzenöl oder Tierfett betriebene Öllampen vor,
eine uralte Technik, die die Menschheit durch Jahrtausende begleitet hatte.
In der Mitte des 19. Jahrhunderts wurde ein Verfahren entwickelt, welches
rohes Erdöl in Petroleum umwandelte. Damit war ein neuer Brennstoff für
Öllampen geschaffen. Bis dahin konnte man Rohöl nur in begrenzten Mengen gewinnen, aus Oberflächenreservoiren oder aus Öl, das ins Meer gesickert war und sich mit Schwämmen sammeln ließ. Ein gewisser »Colonel«
Edwin Drake hatte jedoch den Auftrag bekommen, ein Verfahren zur Steigerung des Angebots zu finden. Er war der erste, der ein Rohr in die Erde
treiben ließ, um nach Öl zu suchen. Das war im Jahr 1858, in seiner Heimatstadt Titusville, Pennsylvania. In einer Tiefe von 20 Metern wurde er fündig.
Und so begann eine Geschichte, die auch heute noch nicht zu Ende ist.
Wie so oft, wenn etwas billig zu haben ist, finden sich neue Anwendungsmöglichkeiten, so auch in diesem Fall. Eines der Nebenprodukte bei der
Kerosinherstellung nannte man »Benzin«. Es handelte sich um eine Flüssigkeit, die zu entzündlich und zu flüchtig war, um für Lampen Verwendung
zu finden. Also verkaufte man sie als billigen Fleckentferner für Kleidungsstücke. Um das Ende des 19. Jahrhunderts herum stellte sich heraus, dass
sich Benzin als Treibstoff für sogenannte »Verbrennungsmotoren« eignete.
Motoren dieser Art hatte es schon eine ganze Weile gegeben, mangels passenden Treibstoffs war ihr praktischer Gebrauch jedoch limitiert. Mit dem
Benzin wurde alles anders. Der von Nikolaus August Otto im Jahr 1876 entwickelte erste Viertaktmotor markierte den Beginn einer Revolution. Später,
im Jahr 1892, erfand Rudolf Diesel den nach ihm benannten Motor, der
mit einer anderen Destillatfraktion des Erdöls laufen konnte, dem heutigen »Dieselkraftstoff«. Diese Motoren ermöglichten es, Fahrzeuge von so
geringem Gewicht zu bauen, dass sie auf Straßen fahren und mit den Pferde
kutschen konkurrieren konnten, eine umwälzende Neuerung für den Verkehr.
Die Verbreitung von Straßenfahrzeugen ab dem ausgehenden 19. Jahrhundert schuf weitere Verwendungsmöglichkeiten für Erdöl. Reifengummi war
zum Beispiel ein wachsender Markt. Zunächst wurde Gummi nur aus natür-
89
lichen Materialien hergestellt, nämlich aus tropischen Bäumen. Die wachsende Zahl von Fahrzeugen löste jedoch einen Ansturm auf Kautschuk aus.
Im Kongo kostete die westliche Kontrolle über die Kautschukproduktion
und die Gewinne aus seiner Ausbeutung Millionen Einwohnern das Leben66.
Erneut kam das Erdöl zu Hilfe. Seit den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts wurden Verfahren zur Herstellung von synthetischem Gummi aus Öl
mehr und mehr gebräuchlich und verdrängten allmählich den Naturgummi.
Des Weiteren stellte man aus Erdöl auch Bitumen für den Straßenbau her.
Die Verbindung von Verbrennungsmotoren, synthetischen Gummireifen und
befestigten Straßen war der Dreischritt, der zu dem Straßenverkehrssystem
führte, wie wir es heute kennen: Autos und Lastwagen, wohin das Auge
blickt.
Erdöl ermöglichte auch noch andere Transporttechniken. Im Jahr 1903
hob erstmals ein motorgetriebenes Flugzeug der Gebrüder Wright vom
Boden ab. Das war die erste Etappe in der schrittweisen Entwicklung der
Luftfahrt, die bis heute nur dank der hohen Leistungsdichte des aus Erdöl
gewonnenen Kraftstoffs aufrechterhalten werden kann. Ebendiese hohe Leis
tungsdichte machte das Erdöl auch für den Einsatz im Bereich der Schifffahrt interessant. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wechselten Handelsschiffe
wie Kriegsschiffe von platzraubenden Dampfmaschinen mit geringer Effi
zienz zu Dampfturbinen, die entweder mit Kohle oder mit Öl betrieben werden konnten. Später gingen die meisten Schiffe zu den zweckmäßigeren und
verlässlicheren Dieselmotoren über.
In den 1960er Jahren überflügelte Erdöl die Kohle und übernahm die Rolle
als tragende Energiequelle für die Wirtschaft. Eine Zeit großen Wohlstands
brach an, wie ihn die Geschichte vorher wohl noch nie gesehen hat. In der
westlichen Welt stand auf einmal in jeder Garage ein Auto, in jeder Küche
ein Kühlschrank und in jedem Wohnzimmer ein Fernsehgerät. Jedermann
fuhr in den Sommerurlaub. Autos wurden mit Heckflossen ausgestattet, so
dass sie wie kleine Raumschiffe aussahen. Sie waren nicht allein zum Fahren
da. Die Amerikaner verbrachten ihre Ferien im Auto, aßen im Auto, sahen
Filme im Auto, und nicht wenige Angehörige der heutigen Generation sind
vielleicht auf dem Rücksitz eines Autos gezeugt worden. Sie sind, wenn man
so will, die Söhne und Töchter des Erdöls. In den 1960er Jahren eroberte der
Mensch auch den Weltraum. Das Erdöl lieferte die Energie für die Raketen
und die Raumschiffe, die 1969 erstmals in der Geschichte Astronauten zum
Mond brachten.
Die von fossilen Brennstoffen ausgelöste Revolution nahm ihren Lauf,
ohne dass irgendjemand (von wenigen Ausnahmen abgesehen) dem langfristigen Zyklus der Erdölgewinnung, der sich vor allen Augen abzeichnete,
Beachtung schenkte. Nur einige wenige Leute hatten gelegentlich den Gedanken geäußert, dass wir Ressourcen verbrauchten, die endlich waren, und
90
Besser Qualität gefunden in:
http://3.bp.blogspot.com/_FKR9U8N-3Pc/RuFznq0lHBI/AAAAAAAAABI/jKnBU3iu68M/S570/
Huppert's+Ultimate+US+Oil+Production+Curve.JPG
Komplettes Bild als Bitmap – von mir wurde nichts nachgebaut
Kapitel 2
Abbildung 2–5 Hubberts Vorhersage zur Ölproduktion in den 48 Kernstaaten der USA
Hubberts Prognose, wonach die Erdölförderung in den späten 1960er- bzw. den frühen
1970er-Jahren das Fördermaximum erreichen würde, wurde bestätigt. Die Grafik stammt
aus dem Jahre 1956 und wird hier im Original wiedergegeben.
früher oder später mit Verknappungsproblemen konfrontiert sein würden.
Anfangs waren solche Behauptungen jedoch nicht ausreichend mit Fakten
belegt und wurden durch die anrollende Welle neuer, das Wachstum der
Mineralindustrie ankurbelnder Entdeckungen beiseite gewischt. Das Ganze
wurde angeheizt durch das offenbar nicht aufzuhaltende Wachstum der aus
fossilen Brennstoffen gewonnenen Energie.
Die Situation änderte sich in den 1950er Jahren, als allmählich belastbares Zahlenmaterial über die weltweiten Kohlenwasserstoffressourcen zu
bekommen war. Zu jener Zeit begann der amerikanische Geologe Marion
King Hubbert sich darüber Gedanken zu machen, wie lange sich die damals
übliche Steigerung der Produktionsraten beim Öl wohl aufrechterhalten
lassen würde. Er entwickelte ein Modell, das Aufsehen erregte und auch
nach ihm benannt wurde: das »Hubbert-Modell«67. Demgemäß sollte das
Ölfördermaximum in den Vereinigten Staaten etwa um 1970 erreicht sein.
Viele betrachteten diese Vorhersage als puren Irrsinn, sie erfüllte sich aber
mit bemerkenswerter Genauigkeit. Dass die Förderrate des bis dahin größten Produzenten der Welt, der USA, ihr Maximum (»peak«) erreichte und
dann sukzessive zurückging, konnte für das globale Produktivsystem nicht
ohne Folgen bleiben. Das war einer der Faktoren, die die erste große Ölkrise
ab 1973 auslösten.
Alle wurden von der Krise überrascht; sie kam jedoch nicht wirklich unerwartet. Schon in den 1960er Jahren hatte Pierre Wack, Analyst bei Shell Oil,
zur Analyse der Situation die sogenannte »Szenariotechnik« als Methode
angewandt68. Bis dahin war die globale Ölproduktion jährlich fast konstant
um sieben Prozent pro Jahr gestiegen. Um diese Wachstumsrate beizubehalten, wären aber enorme Investitionen notwendig gewesen. Wack stellte fest,
91
150
140
Brent
WTI
130
120
Dollar pro Barrel
110
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90
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70
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9
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0
201
1
201
2
201
Abbildung 2–6 Entwicklung der Ölpreise von 200 bis 2012
Am 11. Juli 2008 stiegen die Ölpreise auf eine neue Rekordmarke. Für die Nordseesorte Brent
(der führenden Referenzölsorte in Europa) und das US-Leichtöl WTI (Förderregion Nordamerika)
wurden Preise um 147 US-Dollar pro Barrel notiert.
dass Investitionen solcher Art nicht getätigt wurden. Das konnte nicht gut
gehen. Das Ergebnis war die erste »Ölkrise«. Sie wurde allseits politischen
Faktoren zugeschrieben. In Wirklichkeit ergab sie sich aus der Tatsache, dass
das Wirtschaftssystem nicht in der Lage war, die für die Aufrechterhaltung
der bisher üblichen Wachstumsraten notwendigen Ressourcen bereitzustellen. Die Krise zog sich über mindestens zehn Jahre hin, bevor die Produktion wieder anfangen konnte zu wachsen. Das war Mitte der 1980er Jahre,
als Öl aus der Nordsee und aus erneuerten Förderanlagen in Saudi Arabien
auf den Markt kam. Das globale System der Ölproduktion erreichte allerdings nie wieder die niedrigen Preise und die schnellen Wachstumsraten aus
der Zeit vor der Krise. Gleichwohl wurde ihm eine etwa 20 Jahre währende
Atempause eingeräumt. Dann begannen die Preise wieder zu steigen und
erreichten im Jahr 2008 einen neuen Höchststand bei einem Niveau von fast
150 US-Dollar pro Barrel.
Dieses Mal gab es weder ein Embargo noch irgendeine große politische
Verwerfung, die man zur Erklärung der Krise hätte heranziehen können.
Wie schon gehabt, war es eine Frage des Angebots. Während die Nachfrage
eine Rekordhöhe erreichte, waren die weltweiten Förderanlagen der Aufgabe
92
Kapitel 2
180
160
140
Exajoule
120
100
80
60
40
grüne Kurve ausgewählt
Achtung! Kurve = Oil &
Gas-Journal . Das sollte
wohl am besten in der BU
erläutert werden, oder?
http://www .theoildrum .
com/node/8936
Komplett nachgebaut!
20
0
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Abbildung 2–7 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX TEXT FOLGT
Bis in die 70er Jahre des letzten Jahrhunderts ist der globale Ölverbrauch steil angestiegen.
Nach einer kurzen Verschnaufpause in den 80er-Jahren nimmt der Primärenergieverbrauch auf
Basis des Erdöls erneut zu.
nicht mehr gewachsen. Das konnte eigentlich keine große Überraschung
sein. Bereits im Jahr 1956 hatte Hubbert sein Modell zur Erdölförderung auf
die Welt als Ganzes angewandt und dabei erkannt, dass man etwa um die
Jahrtausendwende mit Schwierigkeiten würde rechnen müssen. Neuere Studien waren zu der Einschätzung gekommen, der globale Höchststand der
Ölförderung – von Colin Campbell »Peak Oil« genannt – werde zu einem
Zeitpunkt im ersten oder zweiten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts eintreten69.
Heute (2012) wissen wir immer noch nicht ganz genau, ob das globale Maximum schon erreicht worden ist; wir sind aber vielleicht ganz kurz davor.
Wenn der Fall tatsächlich einmal eintritt, dann werden wir einen epochalen
Wandel erleben, während die globale Erdölförderung sich unwiderruflich
auf Talfahrt begibt.
Mit der fortschreitenden Erschöpfung der Ölreserven gewann das Erdgas
immer mehr an Bedeutung. In der Vergangenheit wurde das Gas, das zusammen mit den Ölbohrungen auftrat, einfach an Ort und Stelle verbrannt, weil
der Transport zu teuer war. Als die Zeiten aber schwieriger wurden, erwies
es sich als zweckdienlich, Transportmethoden über lange Strecken zu entwickeln. Das Problem besteht darin, dass man für die Lagerung von Gas teure
druckfeste Behältnisse braucht, die obendrein noch sehr schwer sind. In der
Praxis ist komprimiertes Gas ein schlechter Treibstoff für Kraftfahrzeuge,
und für den Transport bedarf es komplexer und kostspieliger Methoden. Zu
Lande wird Gas über ein Leitungsnetz transportiert. Zu Wasser jedoch wird
Erdgas kyrogen verflüssigt, um eine Flüssigkeit von hinreichend hoher ener-
93
getischer Dichte (Flüssigerdgas oder »LNG«) zum Transport in speziellen
Tiefkühltankern zu erhalten. Diese Methoden sind alles andere als befriedigend. Leitungsrohre können die Ozeane nicht überqueren und Transport
in Form von Flüssiggas ist teuer. Deshalb ist und bleibt Gas eine überwiegend regionale Ressource und es macht wenig Sinn wie beim Öl von einem
globalen Höchststand der Gasproduktion (»Peak Gas«) zu sprechen. Regionale Fördermaxima können bei Gas aber durchaus vorkommen und wurden
bereits nachgewiesen, wie etwa der Spitzenwert von 1971 in den Vereinigten
Staaten. In jüngster Zeit jedoch stiegen die Produktionszahlen wegen der
Entwicklung von »Schiefergas« oder »Fracking« erneut auf ein hohes Niveau,
vor allem in den Vereinigten Staaten70. Angesichts der erreichten Fördermengen hat man bereits von einer auf Schiefergas gegründeten neuen »Ära
des Wohlstands« gesprochen71. Dies dürfte eine Übertreibung sein. Schiefer
gas ist keine neue Ressource, sondern eine Technik, die schon seit Jahrzehnten zur Verfügung steht, derer man sich aber wegen der hohen Kosten nie
wirklich bedient hat. Wollen wir diese Art von Gas haben, müssen wir so
oder so einen hohen Preis zahlen, nicht nur aus monetärer Sicht, sondern
auch in Hinblick auf Umweltverschmutzung und Beschädigung des Ökosystems. Unter den schwierigen konjunkturellen Bedingungen, wie sie heute
herrschen, ist das keineswegs schmerzfrei. Irgendwann in der Zukunft werden wir eine Art globalen »Peak Gas« erleben, obwohl dieser sich möglicherweise in verschiedene regionale Höchststände zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufspaltet.
Die kurze Periode der Atomenergie
Während die fossilen Brennstoffe ihren Kreislauf von Wachstum und Niedergang durchliefen, wurde die Welt auf eine andere Mineralressource aufmerksam, die möglicherweise das Zeug hatte, die Energieproduktion zu
revolutionieren: das Uran. Während fossile Brennstoffe Sonnenenergie aus
weit zurückliegenden biologischen Prozessen aufbewahren, speichert Uran
Energie, die in der Urzeit durch die Explosion von Supernovae der Frühzeit entstanden ist. Nachdem eine Methode zur Entfesselung dieser Energie gefunden worden war, erzeugte man damit 1945 bei Alamogordo, New
Mexico eine nukleare Explosion. Zusammen mit den ersten Nuklearwaffen
wurden die ersten Nuklearrektoren entwickelt. Anfangs ging es dabei allein
um die Herstellung des für die Bomben benötigten Plutoniums, später dann
auch um die zusätzliche Fähigkeit der Reaktoren, elektrische Energie zu produzieren. Der Jubel über diese Entdeckungen war unglaublich. In den Augen
vieler überschritt die Menschheit die Schwelle in das »Atomzeitalter«, das
eine Periode nahezu unendlichen Wohlstands verhieß.
http://www .globalwarmingart .com/wiki/File:nuclear_Power_History_png)
Beschriftung der y-Achse von mir! Die Punkte »Three Mile Island« und »Tschernobyl« habe ich eingefügt .
Komplett nachgebaut
94
Anzahl aktiver Reaktoren
500
Kapitel 2
Tschernobyl
400
Three Mile
Island
300
200
100
0
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
Abbildung 2–8 Entwicklung der Zahl der Atomkraftwerke weltweit
Seit dem Schock durch den Super-GAU von Tschernobyl verbleibt die Anzahl der in Betrieb
befindlichen Nuklearreaktoren weltweit mehr oder weniger konstant.
Die neue Technik verbreitete sich mit rasender Geschwindigkeit, sowohl
im Bereich der Waffen als auch der zivilen Reaktoren. In den 1980er Jahren
hatten die Vereinigten Staaten und die Sowjetunion zusammen rund 70.000
Atomsprengköpfe72 aufgehäuft. Wenn es je so etwas wie »Overkill« gegeben
hat, dann damals. Aber auch die zivilen Reaktoren gingen in den 1950er Jahren auf einen schnellen Wachstumskurs, der bis zu den 1970er Jahren anhielt
und dann abflaute.
Für den Wachstumsrückgang der Nuklearindustrie gibt es eine ganze
Reihe von Gründen; das größte Problem war aber wohl ein strategisches:
nämlich die Notwendigkeit, die Weiterverbreitung von Atomwaffen zu beenden. Mit dem Ende des »Kalten Krieges« mag sich die Situation wieder
gewandelt haben, da die Weiterverbreitung keine so drängende Sorge mehr
darstellt, außer bei den sogenannten »Schurkenstaaten«, die ja auch besonders erpicht darauf sind, in den Besitz von Nukleartechnologie zu kommen.
Wie dem auch sei, ein Grundproblem bleibt bei der Nuklearenergie erhalten: Uran ist eine Mineralressource und als solche nur in begrenzten Mengen vorhanden. Schon in den 1950er Jahren war es klar, dass die bekannten
Uranvorräte nicht ausreichten, um das »Atomzeitalter« für mehr als ein paar
Jahrzehnte mit Energie zu versorgen. Als Reaktion darauf entstand die Idee,
aus dem viel häufiger vorkommenden nichtspaltbaren Uranisotop 238 spaltbares Plutonium als Kernbrennstoff zu »brüten«. Offensichtlich war es eine
sehr ehrgeizige Idee, denn es bedeutete nichts weniger als die Energie für das
Industriesystem aus einem Element zu gewinnen, das in messbaren Mengen
auf der Erde gar nicht vorkommt, sondern von den Menschen erst eigens für
95
ihre Zwecke erschaffen werden musste. Gelegentlich als »Plutoniumwirtschaft« bezeichnet, war das Konzept vielleicht zu ehrgeizig, da es nie wirklich in die Praxis umgesetzt wurde, zumindest nicht in der Form, die man in
den 1950er und 1960er Jahren im Auge hatte. In den 1970er Jahren wurden
einige Versuche unternommen, »Brutreaktoren« zu bauen. Es stellte sich
aber heraus, dass die Technik kostspielig, schwierig zu handhaben und fehleranfällig war. Zudem warf sie unlösbare strategische Probleme auf, was die
Weiterverbreitung von atomwaffenfähigem spaltbarem Material betraf. Dies
führte dazu, dass das Konzept der Plutoniumwirtschaft in den 1970er Jahren
aufgegeben wurde, als der US-Senat ein Gesetz gegen die Wiederaufbereitung von radioaktiven Abfällen erließ73.
Heute reichen die bergbaulich gewonnenen Uranmengen für den Betrieb
des bestehenden Nuklearparks nicht aus. In der Zeit von etwa 1995 bis 2005
betrug die Deckungslücke fast 50 Prozent. In den letzten Jahren wurde diese
Lücke jedoch schrittweise reduziert und das neueste verfügbare Datenmaterial zeigt, dass Uranminerale etwa 80 Prozent der Nachfrage abdecken74. Das
Uran kommt aus den Arsenalen der Militärindustrie und aus der Zerlegung
alter Atomsprengköpfe. Auf diese Weise Schwerter zu Pflugscharen zu machen ist sicher keine schlechte Idee, aber auch alte Nuklearwaffen sind eine
endliche Ressource und können nicht als definitive Lösung des Problems
angesehen werden. Angesichts des gegenwärtigen Nachfragestillstands bei
Uran wird sich die Produktionslücke durch verstärkten Abbau der Mineralien möglicherweise in etwa einem Jahrzehnt schließen. Trotzdem sind die
Aussichten sehr unsicher. Falls es einen weltweiten Ausbau der Atomenergie
gäbe, kann man sich schwer vorstellen, wie die Mineralförderung die wachsende Urannachfrage befriedigen könnte. Auf der anderen Seite wird sich
das, was sich 2011 in Fukushima ereignet hat, wahrscheinlich in einem Nachfragerückgang bei Uran niederschlagen. Dies wiederum könnte den nicht
stillgelegten Reaktoren die Aussicht auf genügend Brennstoff für einen Betrieb von einigen Jahrzehnten garantieren. Auf jeden Fall geht die Kernspaltung in eine sehr ungewisse Zukunft, und es ist höchst unwahrscheinlich,
dass das Uran wirklich die Rolle einer wichtigen neuen Energiequelle spielen
kann, wie man sie ihm in den 1950er und 1960er Jahren zugeschrieben hat.
Theoretisch bleibt noch eine weitere mineralische Energiequelle: der
Wasserstoff, das Element also, das mittels Kernfusion die Energie der Sterne
hervorbringt. Wenn wir hier auf der Erde das gleiche Phänomen auf kon
trollierte Weise reproduzieren könnten, so eine typische, ständig wieder
kehrende Behauptung im »Atomzeitalter«, dann besäßen wir eine nahezu
unendliche Energiequelle. In der Tat ist Wasserstoff als ein Bestandteil des
Wassermoleküls in den Ozeanen überreich vorhanden. Die Schwierigkeit
besteht darin, dass die Fusion von Wasserstoffatomen in Sternen eine Kombination von hohen Drücken und hohen Temperaturen voraussetzt, die man
96
Kapitel 2
600
500
Erneuerbare Energie
Atomenergie
Exajoule
400
Erdgas
Erdöl
300
Kohle
200
100
0
1830
1850
1870
1890
1910
1930
1950
1970
1990
2010
Abbildung 2–9 Entwicklung des globalen Primärenergieverbrauchs seit 1830
Der Energiehunger der Menschheit hat in den vergangenen 180 Jahren dramatisch zugenommen.
Auf die fossilen Energieträger Kohle, Erdöl und Gas entfallen rund 80 Prozent des Primärenergieverbrauchs, die erneuerbaren Energien (Fotovoltaik, Wind- und Wasserkraft, Biomasse,
Geothermie) sind jedoch auf dem Vormarsch.
auf der Erde unmöglich erreichen kann. Außerdem sind die Sterne so hell,
weil sie sehr groß sind. Die in ihnen ablaufende Fusion ist jedoch ein sehr
ineffizienter Prozess. Alle Versuche, aus kontrollierter Nuklearfusion Energie zu gewinnen, drehten sich in der Praxis bisher um die Möglichkeit, ein
schwereres Wasserstoffisotop, nämlich Deuterium, zu fusionieren. Aber nicht
einmal die kontrollierte Deuterium-Deuterium-Reaktion wird für machbar
gehalten. Zurzeit konzentriert man sich auf die Reaktion eines noch schwereren Wasserstoffisotops, nämlich Tritium, mit Deuterium. Tritium ist keine
Mineralressource, weil es so instabil ist, dass es auf der Erde gar nicht vorkommt. Man kann es aber erzeugen, indem man die Lithium-6-Isotope mit
Neutronen beschießt, welche ihrerseits durch die Deuterium-Tritium-Fusionsreaktion erzeugt werden können (so gesehen »erbrütet« ein Fusionsreaktor seinen eigenen Treibstoff ). Da Lithium als Mineralressource aber
begrenzt ist, und da die Lithium-6-Isotope davon nur 7,5 Prozent betragen,
gibt es gibt es bei dem Mineral ein Knappheitsproblem75. Nicht einmal die
Kernfusion, wenn sie überhaupt erreichbar wäre, würde uns also den unendlichen Überfluss an Energie zur Verfügung stellen, der während der optimistischen Aufbruchsstimmung des Atomzeitalters in Reichweite zu sein schien.
Das soll nicht heißen, dass die Menschheit mit auf der Erde durchgeführter Kernfusion nicht für lange Zeit mit nutzbarer Energie zu versorgen
97
wäre. Zum Betreiben von Kraftwerken könnte man vielleicht neue Mineral
ressourcen finden, wie zum Beispiel das Helium-3-Isotop, das kontinuierlich
mit den Sonnenwinden emittiert wird und sich vielleicht im Weltraum auffangen ließe. Das Problem mit der Nuklearfusion besteht darin, dass jahrzehntelange Bemühungen bis jetzt noch zu nichts geführt haben, womit sich
auch nur im Entferntesten Energie produzieren ließe. Ganz zu schweigen
davon, dass Energie innerhalb eines Kostenrahmens produziert wird, den wir
uns leisten können. Die Versuche mit neuen Prototypen gehen weiter; die
weitverbreitete optimistische Stimmung, was die Kernfusion des Atomzeitalters betrifft, ist aber zweifellos verschwunden. Die Ernüchterung gipfelt in
einigen völlig realitätsfernen Behauptungen: Eine Fusion lasse sich unter
wesentlich weniger extremen Bedingungen durchführen, als sie nach dem
heutigen Verständnis der Nuklearphysik notwendig seien. Die Rede ist vom
Wunder der »Kalten Fusion«, die jedermann einen kleinen Atomreaktor auf
seinen Schreibtisch stellen würde76. Unbekannte Effekte, die eventuell zu
Kernreaktionen bei niedrigen Temperaturen führen könnten, lassen sich nicht
ausschließen. Es ist jedoch nie nachgewiesen worden, dass man solche Verfahren zur Energieproduktion verwenden kann. Viele solcher Behauptungen
sind lediglich das Ergebnis eines »pathologischen Wissenschaftsansatzes«77,
dem die notwendige Exaktheit und Reproduzierbarkeit fehlt. Um es kurz zu
machen: Wenn wir schon Energie aus Kernfusionsreaktion haben wollen,
dann sind wir gut beraten, den einen Fusionsreaktor zu nutzen, von dem wir
wissen, dass er funktioniert und den wir bereits besitzen, nämlich die Sonne.
Das Ende des billigen Urans
oder warum Atomenergie in die Sackgasse führt
Michael Dittmar
Die Diskussion um die Atomenergie konzentriert sich zumeist nur auf
die vermeintlichen Vorteile, die technischen Risiken während des Betriebs
und das ungelöste Problem der Lagerung radioaktiver Abfälle. Die Frage,
ob überhaupt genug Uran abgebaut werden kann, um Atomenergie im
bisherigen Umfang zu produzieren oder die Produktion sogar zu steigern,
wird selten gestellt und diskutiert. Dieser Beitrag zeigt, dass Uranvor
kommen, die sich unter wirtschaftlich sinnvollen Bedingungen abbauen
lassen, begrenzt sind. Diese Beschränkungen sind selbst für die Beibehal
tung des heutigen kleinen Beitrags, den die Atomenergie zum weltweiten
Energie-Mix liefert, ein bedeutendes Hindernis.
98
Kapitel 2
Die aus der Kernspaltung gewonnene Energie wird in den Industriegesellschaften oft als langfristiger Ersatz für die begrenzten fossilen
Energieträger propagiert. Doch selbst 50 Jahre nach dem Einstieg in
die kommerzielle Nutzung der Kernspaltung produzieren die Atomkraftwerke weniger als 14 Prozent der weltweit verbrauchten elektrischen Energie (in den reicheren OECD-Ländern liegt ihr Anteil bei
20 Prozent).I, II Selbst ein moderater Ersatz fossiler Energieträger durch
Atomenergie würde gewaltige Anstrengungen erfordern. Dabei wären
nicht nur die Reaktoren zu ersetzen, deren Laufzeit zu Ende geht; es
müssten vielmehr in den kommenden 20 bis 30 Jahren Hunderte neuer
Atomkraftwerke errichtet werden. Problematisch wäre hierbei nicht
allein der Bau neuer Anlagen mit ihren hohen Kosten und den zum
Teil aufwendigen Genehmigungsverfahren; auch die gegenwärtige weltweite Uranproduktion müsste mehr als verdoppelt werden.III, IV Das
Thema dieses Beitrags sind die Probleme, die bereits aus der Beibehaltung des Uranbergbaus im gegenwärtigen Umfang entstehen. Er fasst
die in einer detaillierteren Untersuchung bereits vorgestellten Ergebnisse zusammen.V
Ressourcen und Reserven
Der Uran-Abbau im großen Stil setzte nach dem Zweiten Weltkrieg
ein. Bis 2010 wurden insgesamt etwa 2,5 Millionen Tonnen Uran gefördert, etwa zwei Millionen Tonnen davon dienten zur Herstellung von
elektrischer Energie. Die übrigen 500 Kilotonnen stehen zum größten
Teil unter der Kontrolle des Militärs in Russland und den USA.
Ein Blick auf Westeuropa, wo der Uranbergbau in den 1990er Jahren eingestellt wurde, nachdem eine Gesamtmenge von rund 460 Kilo
tonnen abgebaut worden war, bietet Aufschluss über das Verlaufsmuster von Wachstum und Rückgang der Uranproduktion.VI–IX Der aktuelle
Bedarf von rund 21 Kilotonnen Uran pro Jahr für den Betrieb der euro
päischen Atomkraftwerke muss eingeführt werden.
Die Tatsache, dass der Uranbergbau in Europa aufgegeben worden
ist, ermöglicht eine Bestimmung des Anteils des abbaubaren Urans im
Verhältnis zu den ursprünglich geschätzten Uranreserven. Auffällig ist
hier, dass in den meisten Staaten der Betrieb eingestellt wurde, als rund
50 bis 70 Prozent der ursprünglich geschätzten Vorkommen abgebaut
worden waren. Ähnliche Schlüsse lassen sich auch ziehen, wenn man
den Uran-Bergbau der momentanen Förderländer Südafrika und USA
mit einbezieht. Hier sind mittlerweile 50 (USA) bzw. knapp 80 Prozent der geschätzten Ressourcen abgebaut.
99
Ein Modell für den Abbau von Uran-Vorkommen
Auf der Grundlage der Daten für Länder und einzelner BergwerkeX, XI
lässt sich ein allgemeines Modell für den Abbau von Uranvorkommen
entwickelnXII. Das Modell ist rein empirischer Natur und beruht auf
dem Gedanken, dass die Bergbau-Unternehmen das Förderprofil einer
Lagerstätte so planen, dass es für ein Jahrzehnt – das ist in etwa die
Lebensdauer der teuren Ausrüstung und der Infrastruktur – durchgehalten werden kann. Danach verteuert sich der Abbau sukzessive, weil
ein Teil der Ausrüstung ersetzt werden muss und der »interessante«
Teil der Ressource bereits gefördert wurde. Die Fördermenge und die
Gewinne gehen deshalb zurück, und schließlich wird das Unternehmen die Ausbeutung der Lagerstätte beenden. Ein Bergwerk wird geschlossen, sobald die ursprünglich anvisierten Ziele erreicht sind. Die
verbleibenden und weniger interessanten Vorräte können nicht rentabel abgebaut werden, da die Wartungskosten und der Ersatz der Infra
struktur schlichtweg zu teuer sind. Das Modell ist geologischen und
wirtschaftlichen Einschränkungen unterworfen, aber die Tatsache, dass
es sich in der Vergangenheit in so vielen Fällen als gültig erwiesen hat,
zeigt, dass man es als eine gute Annäherung an die Wirklichkeit betrachten kann. Das Modell geht von den folgenden Annahmen aus:
◆◆ Das Produktionsplateau wird anhand detaillierter geologischer Stu-
dien so geplant, dass es zehn (± zwei) Jahre lang aufrechterhalten
werden kann. Die angenommene Unsicherheit bei der Betriebsdauer ergibt sich aus Unwägbarkeiten bei der Schätzung des Um
fangs der Lagerstätte und aus der verringerten Erzgewinnung in
den Jahren des Betriebsbeginns und vor der Schließung des Bergwerks.
◆◆ Die Menge des abbaubaren Urans entspricht etwa dem erreichten
(oder geplanten) jährlichen Plateauwert multipliziert mit einem
Faktor 10.
Wendet man dieses Modell und die verschiedenen Plateauwerte auf die
gut dokumentierten und bereits geschlossenen Bergwerke in Kanada
und Australien an, stellt man fest, dass die dort gewonnenen 310 Kilo
tonnen Uran dem vorhergesagten Ertrag von 319 (± 24) Kilotonnen
mit erstaunlicher Genauigkeit entsprechen (zu weiteren Details über
die einzelnen Bergwerke vgl. Anm. 5).
Das Modell kann jetzt auf die größeren gegenwärtig noch in Betrieb
befindlichen Uranbergwerke sowie auf die Anlagen angewendet wer-
»vgl. Anm. 5«??
Bezieht sich das auf
die Fußnote »V«?
100
Kapitel 2
den, die noch in der Planungsphase sind. Da die tatsächlich erreichten
Plateauwerte bereits stillgelegter Anlagen meist hinter den Planungszahlen zurückblieben, überschätzt unser Modell möglicherweise die
künftige Produktion.
Die Vorhersagen zur Uranproduktion der nächsten 20 Jahre sind in
der Tabelle zusammengefasst und werden mit dem Uranbedarf abgeglichen, der sich aus einem langsamen Wachstum im Bereich der Atomkraftwerke (+1 Prozent/Jahr) und einem atomaren Auslauf-Szenario
(–1 Prozent) ergibt. Die Versorgungsprognose aus unserem Zehn-Jahres-Produktionsmodell und weitere Vorhersagen werden ebenfalls aufgeführt. Die Langfassung dieses Beitrags (vgl. Anm. 5) bietet eine ausführliche Erörterung der Zukunft bereits bestehender und geplanter
Uran-Bergwerke.XIII–XXII
Tabelle X–X: Verschiedene Szenarien für den künftigen Uranbedarf
Szenario
Produktion
2010
Vorhersage
(kT)
2015
(kT)
2020
(kT)
2025
(kT)
2030
(kt)
Bedarf +1 %/Jahr
68
71,5
75
79
83
Bedarf –1 %/Jahr
68
65
61
58
55
Dieses Modell
(Maximum)
54
58 ±4
56 ±5
54 ±5
41 ±5
WNA 09
54
70
80
85
70
EWG 06 (RAR-IR)
53
63–65
68–72
70–88
65–84
RB 09 (Kapazität)
70–75
96–122
98–141
80–129
75–119
Der Uranbedarf (Ist und Prognose) ist angegeben für ein langsames atomares
Wachstums- oder Auslauf-Szenario(±1 %/Jahr). Unser datenbasiertes Vorhersagemodell zum Abbau/zur Produktion von Uran zeigt, dass ein Bedarf von derzeit
68 Kilotonnen pro Jahr selbst bei einer unveränderten Kapazität der Atomkraftwerke nur dann gedeckt werden kann, wenn die Belieferung aus militärischen
Reserven Russlands und der USA auch nach 2013 fortgesetzt wird. Die Szenarien
WNA 09, EWG 06 und RB 09 werden nachfolgend im Text erörtert.
Eine Abschätzung der künftigen Produktion
Die durch das vorliegende Modell gewonnene Vorhersage liegt erheblich unter den Prognosen vergleichbarer Modelle – und es sagt erhebliche Engpässe in den kommenden Jahrzehnten voraus. Dafür gibt es
eine Reihe von Gründen. Die Vorhersage WNA 09 der World Nuclear
AssociationXXIII unterscheidet sich von unserem Modell hauptsächlich
»vgl. Anm. 5«??
101
durch die Annahme, dass bei bestehenden und künftigen Uranbergwerken von einer Mindestbetriebsdauer von 20 Jahren auszugehen sei
(eine Betriebsdauer, die wie bereits gezeigt, nicht mit der Realität bereits
stillgelegter Uranbergwerke übereinstimmt). Die WNA nimmt deshalb auch ein Produktionsmaximum von 85 Kilotonnen pro Jahr an,
das erst um das Jahr 2025 herum erreicht wird, etwa zehn Jahre später
als in unserem Modell. Daran soll sich dann ein starker Rückgang auf
eine jährliche Fördermenge von etwa 70 Kilotonnen im Jahr 2030 anschließen. Die WNA-Vorhersage zeigt trotz ihres relativen Optimismus, dass das Uran-Angebot im Jahr 2030 nicht ausreichen würde,
um die Energieproduktion von Atomkraftwerken aufrechtzuerhalten,
deren Gesamtleistung die gegenwärtige übertrifft.
Die Schätzung der Energy Watch Group (EWG 06)XXIV aus dem Jahr
2006 beruhte auf den im Roten Buch von 2005 vorgestellten Zahlen
zu gesicherten (»reasonably assured resources«, RAR) und vermuteten
Vorkommen (»inferred resources«, IR). Eine obere Produktionsgrenze
ergab sich aus der Annahme, dass die Förderung entsprechend der
Nachfrage gesteigert werden kann, und zwar so lange, bis die Hälfte
der gesicherten Vorkommen oder (im Höchstfall) die Hälfte der Gesamtsumme aus gesicherten und vermuteten Vorkommen verbraucht
wurde. Hieraus ließ sich das Erreichen eines Produktionsmaximums
spätestens um das Jahr 2025 herum ableiten. Aber ein Produktions
profil, das lediglich auf postulierten Zahlen zu gesicherten Vorkommen
beruht, stimmt nicht mit der tatsächlichen Produktion in den USA
und Südafrika überein. Es darf angenommen werden, dass die EWGStudie näher an unserem Ergebnis wäre, wenn realistische Daten zu
gesicherten Uranvorkommen verfügbar wären.
Die höchste obere Produktionsgrenze mit enormen Unsicherheiten
entstammt schließlich dem Kapazitäten-Szenario des Roten Buches
(RB 09; vgl. Anm. 7). Die Autoren des Roten Buches räumen offen ein,
dass die von den einzelnen Ländern genannten Kapazitätszahlen unzuverlässig sind und ganz erheblich über den im Bergbau tatsächlich
erzielten Ergebnissen liegen. Die 2010 tatsächlich geförderten 54 Kilotonnen stehen beispielsweise zu den im Roten Buch 2009 genannten
Kapazitätszahlen für 2010 in einem Verhältnis von 0,71 bis 0,77.
Wie lässt sich nun aber die Aussagekraft verschiedener VorhersageModelle beurteilen? Indem man überprüft, wie sehr sie geeignet sind,
die tatsächlichen Fördermengen der Vergangenheit zu beschreiben.
Und hier liefert nur unser schlichtes Modell, dem eine zehnjährige
Betriebsdauer der Anlagen zugrunde liegt, eine genaue Deutung der
»Anm.«?
102
Kapitel 2
Daten aus der Vergangenheit – und liefert daher wohl die realistischsten Daten für die obere Produktionsgrenze von Uran.
Schlussfolgerung
Aus den Uranvorkommen der Erde lassen sich bei weitem nicht die
nahezu unbegrenzten Energiemengen gewinnen, von denen die Befürworter der Atomenergie manchmal sprechen. Dieses Ergebnis mag
angesichts der Häufigkeit des Elements Uran in der Erdkruste über
raschen. Die Problematik ergibt sich aus einem Mangel an Lagerstätten, in denen Uran in ausreichend hohen Konzentrationen vorkommt.
Dies ist leicht zu verstehen, wenn man weiß, dass die für den Bergbau benötigte Energiemenge stark ansteigt, sobald man Lagerstätten
mit sehr niedrigen Erzgehalten erschließen möchte. Der Uranbergbau
erfordert so viel Energie, dass das dabei produzierte Uran ab einem
gewissen Punkt als Energiequelle wertlos wird.
Als Ergebnis dieses Ausblicks lässt sich festhalten, dass es für den
Uranabbau eine obere Produktionsgrenze gibt – sei sie regional, natio
nal oder global. Schon in diesem Jahrzehnt wird es in allen bestehenden Bergwerken unweigerlich zu einem Produktionsrückgang kommen. Geht man davon aus, dass alle weiteren geplanten Uranbergwerke
tatsächlich in Betrieb gehen, kann die jährliche Abbaumenge von gegenwärtig 54 Kilotonnen bis zum Jahr 2015 auf einen Höchstwert von
58 (±4) Kilotonnen gesteigert werden. Im Anschluss wird die jährliche Abbauleistung bis 2025 um 0,5 Kilotonnen und danach sehr viel
schneller zurückgehen. Die sich daraus ergebende maximale Jahresproduktion wird hier deshalb mit 56 (2020), 54 (2025) bzw. 41 Kilotonnen (2030) angegeben. Diese Ergebnisse zeigen, dass eine erhebliche
Steigerung der Produktion von elektrischem Strom über Atomkraftwerke in den nächsten Jahren nicht erreicht werden kann – und zwar
wegen einer Lieferbeschränkung des Brennstoff Urans.
Michael Dittmar ist promovierter Physiker. Er arbeitet und forscht an der
ETH Zürich und an der Europäischen Organisation für Kernforschung CERN.
Die Peak Oil-Problematik sensibilisierte ihn für das Thema Energie & Umwelt;
vor allem seine wissenschaftlichen Artikel über Kernspaltung und Kernfusion
erreichten eine große Aufmerksamkeit.
103
Eine riesige Industrie in permanenter Entwicklung
Trotz der Aussichten auf einen bevorstehenden Niedergang ist die Periode
der Energieproduktion aus Mineralressourcen – im Wesentlichen fossilen
Brennstoffen – heute bei weitem noch nicht beendet. Es ist genau diejenige
Energie, die die Entwicklung der heutigen Industriegesellschaft ermöglicht
hat. Die Industrie ist ein gefräßiger Mineralienverbraucher und hat in den
letzten zwei Jahrhunderten immer mehr verschlungen. Die Mengen an heut
zutage geförderten Mineralien sind immens. Schon allein für die Vereinigten Staaten deuten die verfügbaren Zahlen auf einen Gesamtbetrag von drei
Milliarden Tonnen pro Jahr hin. Dieser Betrag wird sogar noch höher, wenn
man die Nutzung von fruchtbarem Boden in der Landwirtschaft, der dem
Erosionsprozess anheimfällt, ebenfalls als »Bergbau« bezeichnet. Schätzungsweise erodieren in den Vereinigten Staaten jedes Jahr rund vier Milliarden
Tonnen landwirtschaftlich genutzten Bodens und werden in die Ozeane
gespült78. Für die Welt als Ganzes wurde die Gesamtsumme von Pimentel79
und anderen im Jahr 1995 auf 75 Milliarden Tonnen geschätzt, von Hooke80
auf 120 Milliarden Tonnen pro Jahr. Im Vergleich dazu erscheinen die durch
natürliche Erosion entstandenen Mengen bescheiden, um mindestens eine
Größenordnung kleiner.
Zu der Summe, die sich auf die Landwirtschaft bezieht, muss noch die
Menge an Gestein und Sand addiert werden, die die Bauindustrie bewegt.
Aus den Daten des USGS (United States Geological Survey) lässt sich entnehmen, dass die weltweite Sand- und Kiesproduktion möglicherweise 15 Mil
liarden Tonnen pro Jahr überschreitet. Die Weltproduktion an Beton insgesamt betrug im Jahr 2008 2,8 Milliarden Tonnen. China allein produziert
mehr als eine Milliarde Tonnen, das heißt im Durchschnitt rund 450 Kilogramm pro Person. Bruce Wilkinson81 gibt uns einen Hinweis darauf, wie
wir uns die vom Menschen jedes Jahr bewegte Gesamtmenge an Gestein
und Erde am besten vorstellen können. Dazu müssen wir sie gleichsetzen
mit »etwa 18.000 mal der Menge des Krakatau-Ausbruchs von 1883 in Indonesien, etwa 500 mal dem Volumen des Bishop Tuff in Kalifornien und etwa
zweimal dem Volumen des Fuji in Japan. Bei diesem Tempo würde die Materialmenge in etwa 50 Jahren den Grand Canyon von Arizona auffüllen.«
Einen Überblick über die Mineralienproduktion im Jahr 2010 bietet Abbildung 2–1082.
Beim eigentlichen »Bergbau« geht es um andere Rohstoffe, vor allem um
Metalle. Der USGS verfügt über Zahlen zur weltweiten Produktion aller
Mineralien83. Bei den Rohstoffen wird von Eisen mit Abstand am meisten
produziert, in einer Gesamtmenge von fast zwei Milliarden Tonnen weltweit.
Eisen nimmt also heute im Bereich der Metall-Rohstoffe die erste Stelle ein,
Anhand der in das Word-MS eingefügten Grafik komplett nachgebaut .
ACHTUnG! Originalgrafik bitte übersetzen, diese übersetzungen sind von MIR!
104
1000000
Kilotonnen (kt)
100000
10000
1000
100
10
Zinn
Molybdän
Antimon
Seltene Erden
Titan
Kobalt
Vanadium
Uran
Wolfram
Silber
Kadmium
Lithium
Wismut
Gold
Quecksilber
10000000
Blei
Nickel
Zirkonium
Magnesium
100000000
Sand und Kies
Eisen und Stahl
Phosphatgestein
Aluminium
Kupfer
Zink
Kapitel 2
0
Abbildung 2–10 Produktion einiger Mineralrohstoffe weltweit im Jahr 2010 .
XXXXXXXXX XX XXX XXXXXXXXX XX XXX XXXXXXXXX XX XXX XXXXXXXXX XX XXX XXXXXXXXX XX XXX
XXXXXXXXX XX XXX XXXXXXXXX XX XXX XXXXXXXXX XX XXX XXXXXXXXX XX XXX XXXXXXXXX XX XXX
so wie schon in der klassischen Antike. Traditionelle Metalle, wie etwa Kupfer, werden heute in erheblich größeren Mengen abgebaut, als es in den alten
Zeiten überhaupt möglich war, wobei Kupfer den Stand von 15 Millionen
Tonnen pro Jahr erreicht hat. Die reichlich vorhandene Energie aus fossilen
Brennstoffen führte nicht nur zu einer Steigerung der geförderten Mengen,
sondern auch zu einer größeren Zahl der geförderten Elemente.
Schon im 19. Jahrhundert machte es der Energiereichtum aus der Kohle
möglich, Metalle wie Aluminium herzustellen, das in der Erdkruste weit
verbreitet, jedoch schwer zu gewinnen ist, da es sich gegenüber Sauerstoff
hochreaktiv verhält. In den mit Holzkohle betriebenen Öfen ließ es sich deshalb nicht zum Schmelzen bringen. Sobald jedoch die elektrochemischen
Methoden zur Reduktion von Aluminium entwickelt worden waren, wurde
es ein wichtiger Mineralrohstoff auf der ganzen Welt, mit heute rund 35 Millionen jährlich produzierten Tonnen. Aluminium wird selten allein verwendet, normalerweise legiert man es mit anderen leichten Elementen, um seine
Zugfestigkeit und andere Eigenschaften zu verbessern. Als Konstruktions-
105
werkstoff spielen Kupfer-Aluminium-Legierungen in der heutigen zivilen
Luftfahrt die größte Rolle.
Nach und nach wurden weitere elektropositive Metalle zugänglich. Im
Lauf des 20. Jahrhunderts gewann man Magnesium, Lithium, Beryllium,
Titan und andere allmählich in nennenswerten Mengen, obwohl keines davon
so erfolgreich war wie das Aluminium. Magnesium, so stellte sich heraus,
übertraf in Bezug auf Festigkeit pro Gewichtseinheit das Aluminium, war
aber auch empfindlicher gegenüber Korrosion. Deshalb wird Magnesium
meist nur in geringen Mengen Aluminiumlegierungen zugesetzt. Bei höheren Anteilen kommt es nur in Nischenbereichen zum Einsatz. Die weltweite
Produktion beläuft sich auf weniger als eine halbe Million Tonnen pro Jahr.
Titan erwies sich als teuer in der Produktion; dafür besaß es eine Eigenschaft, die es im Wert über Stahl und alle die anderen Leichtmetalle erhob:
die Resistenz gegenüber hohen Temperaturen. Wegen seiner Temperatur
beständigkeit wurde es für eine ganze Reihe von Anwendungen unverzichtbar, vor allem im Bereich der Flugtechnik. Titan hat zudem den Vorteil, dass
es nicht leicht korrodiert. Laut USGS beträgt die Förderung von Titanmetall
nur wenig mehr als 100.000 Tonnen pro Jahr, viel weniger als die zehn Millionen Tonnen Titanoxid pro Jahr, die vor allem als Weißpigment zum Einsatz kommen. Beryllium schien zunächst ein sehr vielversprechender Konstruktionswerkstoff zu sein, musste dann aber aufgegeben werden, weil es
sich für den Menschen als hochgiftig erwies. Lithium ist das leichteste unter
den Leichtmetallen, ist aber wie Magnesium wenig korrosionsbeständig. Als
Strukturmaterial wird es selten benutzt, es hat sich aber als Bestandteil anderer Leichtlegierungen einen wichtigen Markt erschlossen, ebenso als aktives
Material in einer neuen Batteriegeneration, die das Transportwesen zu revolutionieren verspricht. Trotzdem weisen die Zahlen des USGS darauf hin,
dass die Lithiumförderung im Vergleich zu anderen Leichtmetallen sehr
gering bleibt, kaum mehr als 30.000 Tonnen im Jahr 2011.
Noch weitere Elemente aus dem Periodensystem fanden jeweils unterschiedliche Verwendung und unterschiedliche Märkte. Unter den Halbleitern ist Silizium mit Sicherheit der wichtigste, mit einer weltweiten Produktion von mehr als fünf Millionen Tonnen. Davon wird das meiste in der
Stahlproduktion verwendet. In seiner ultrareinen Form ist Silizium aber das
Rückgrat der Elektronik- wie auch der Photovoltaikindustrie. Es gibt noch
weitere Metalle, die wieder andere Anwendungsmöglichkeiten fanden. Die
Bedeutung des Goldes als Währung ist im Schwinden, für ein Edelmetall
jedoch ist die Förderung heute immer noch hoch, nämlich rund 2.000 Tonnen pro Jahr – auch wenn sie von der Silberförderung mit einer Menge von
mehr als 20.000 Tonnen pro Jahr weit übertroffen wird. Andere Edelmetalle
kommen in der chemischen Industrie zur Anwendung, vorwiegend als Kata
lysatoren. Platin, Palladium und Rhodium bilden die Grundbestandteile
106
Kapitel 2
der weit verbreiteten »Drei-Wege-Katalysatoren« für Kraftfahrzeugmotoren.
Diese Metalle werden in Mengen von nicht mehr als ein paar hundert Tonnen pro Jahr gefördert. Noch geringer ist die Förderung bei einem seltenen
Metall wie dem Gallium, nämlich weniger als 100 Tonnen pro Jahr eines
Rohstoffs, der für Flachbildschirme und viele Anwendungen in modernster Elektronik unverzichtbar ist. Ein weiteres seltenes Metall im Bereich der
Hochtechnologie ist Indium, von grundlegender Bedeutung als Bestandteil
transparenter Leitungsschichten für Flachbildschirme, weltweit in einer
Menge von gerade 500 Tonnen pro Jahr gefördert. Ein ähnliches Produktionsniveau von rund 500 Tonnen pro Jahr gilt für Tellurium, Bestandteil
einer neuen Generation von Dünnschicht-Solarzellen auf der Basis von
Cadmiumtellurid (CdTe). Während wir uns allmählich den kleinsten geförderten Mengen nähern, stoßen wir ganz unten auf der Skala auf das Seltene
Erden-Element Scandium, mit nur rund 100 Kilogramm pro Jahr Förderung
in Metallform84, wenn auch die eine oder andere Tonne Oxid produziert
wird. Andere Seltene Erden werden überhaupt nicht in Metallform gefördert. Selbst von Edelsteinen oder Halbedelsteinen werden größere Mengen
produziert. Diamanten zum Beispiel werden in der Größenordnung von
weltweit 20 bis 30 Tonnen pro Jahr gefördert85.
Wie man sieht, ist die Mineralindustrie eine unendlich große und vielfältige Welt. Jedes Mineral in seiner besonderen Gestalt hat seine eigene
Geschichte, seine Bergwerke, seine besonderen Eigenschaften, seinen Markt.
Es handelt sich um ganzes großtechnisches System. Es lässt die Mineralrohstoffe in das globale Industriesystem fließen, damit letzteres arbeiten und
wachsen kann. Der einzige Weg, dieses gefräßige Wesen zu füttern, bestand
bisher in der Ausweitung der Bergbauindustrie und deren Weiterentwicklung
hin zu immer aggressiveren Methoden der Förderung und Verarbeitung.
Nach der Erfindung des Schwarzpulvers im Mittelalter wurde im 19. Jahrhundert eine neue Sprengstoffgeneration geschaffen. Im Jahr 1840 erfand
Ascanio Sobrero das Nitroglyzerin, das als Sprengstoff um vieles gewaltiger
war als Schwarzpulver. Ausgehend vom Nitroglyzerin erfand Alfred Nobel
im Jahr 1863 das Dynamit; für den Bergbau eine echte Revolution. Der neue
Sprengstoff und die Möglichkeit, große Mengen Gestein mit dieselgetriebe
nen Maschinen zu bewegen, wandelten den Bergbau zum vornehmlich offenen Tagebau. Keine Tunnel und kein Graben mehr; ganze Berge werden
durch die Dynamitladungen zerstört und dann weggeräumt, um an die
Mineralien im Innern heranzukommen. Die Methode ist besonders destruk
tiv, wenn sie für den Kohlebergbau genutzt wird. In diesem Fall spricht man
oft von »Mountaintop removal mining«, dem Wegsprengen von Bergkuppen,
was nichts anderes ist als Kriegführung gegen die Natur. Ausgehend von den
ersten dampfgetriebenen Bohrgeräten des 19. Jahrhunderts sind wir nun bei
gigantischen Maschinen angelangt, die das Gestein zertrümmern, aufneh-
107
men, verladen und verarbeiten. Nach Schätzungen werden etwa zehn Prozent der heute produzierten Primärenergie für Abbau und Verarbeitung von
Mineralien verbraucht, vor allem in Form von Kraftstoffen, insbesondere
Dieselkraftstoff für Abbau und Transport.
Die große Epoche des Bergbaus ist heute noch lange nicht beendet, doch
gibt es bereits Anzeichen, dass die Zeiten schwierig geworden sind, und bei
vielen Mineralrohstoffen deutet manches auf einen Produktionsrückgang
hin. Natürlich geht uns kein Mineralrohstoff wirklich aus, doch wird der
Abbau immer schwieriger, nachdem die »leicht zugänglichen« Erze erschöpft
sind. Will man die bisherigen Produktionsraten beibehalten, braucht man
mehr Energie als bisher, und wenn man die Produktion steigern will, wird
entsprechend noch mehr Energie benötigt. Das steht im Widerspruch zu der
fortschreitenden Erschöpfung der fossilen Brennstoffe, die ebendiese Energie liefern sollen. Was die fossilen Brennstoffe betrifft, so gehen auch diese
uns nicht wirklich aus, doch wird der Abbau immer teurer. Wird das zu
einem allgemeinen Niedergang der Bergbauindustrie führen? Das ist sehr
wohl möglich; es kann sein, dass wir gerade einen jahrhundertelangen Zyklus durchlaufen, an dessen Ende das Verschwinden des Bergbaus steht, so
wie wir ihn kennen.
»Solidus«, römische Goldmünze aus der Zeit des Kaisers Julian, circa 361 nach unserer
Zeitrechnung. Aus dem Namen dieser Münze leitet sich das heutige Wort »Soldat« ab.
Ein klarer Hinweis auf die fundamentale Rolle, die das Geld gespielt hat und immer noch spielt,
nicht nur im Handel, sondern auch im Krieg.
http://www.moneymuseum.com/moneymuseum/library/coins/coin.jsp?lang=de&aid=2&ix=4&i=12
hier hat es höhere Auflösung, als Quelle bitte aber die folgende als Setzerkommentar(?) unten vermerken:
Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Solidus_Julian.jpg
Kapitel 3
Auf Bodenschätze
gegründete Weltreiche:
Bergbau und Kriege
Eine Welt ohne Geld
Einen Einblick in Zeiten, die so weit zurückliegen, dass es das Geld noch
gar nicht gegeben hat (oder es zumindest in täglichen Geschäften nicht
gebräuchlich war), finden wir in der Bibel und zwar in der Geschichte von
Tamar und Juda, nachzuschlagen im Buch Genesis. In dieser Geschichte
willigt Juda ein, für die Dienste einer Frau, die er für eine Prostituierte hält,
einen Ziegenbock zu bezahlen. Da Juda aber gerade keine Ziege zur Hand
hat, gibt er der Frau als Pfand seinen Stab und Siegelring mit Schnur (letzteres kann auch ein Mantel gewesen sein). Was Juda nicht wusste: die Frau
war in Wirklichkeit seine Schwiegertochter, Tamar, die sich als Prostituierte
verkleidet hatte, um Juda zu zwingen, das Leviratsgesetz zu befolgen und
ihr einen Nachkommen zu schenken. Als Tamar schwanger wurde, hätte
Juda die Angelegenheit gerne geheim gehalten, doch es gelang ihm nicht, da
Tamar das Pfand aufbewahrt hatte. So konnte sie beweisen, wer der Vater
des Kindes war.
Prostitution ist, wie es heißt, das älteste Gewerbe der Welt, und die Geschichte von Tamar und Juda belegt, dass sie zumindest so alt ist wie das
Buch Genesis, das höchstwahrscheinlich im Lauf des 6. oder 7. Jahrhunderts
vor unserer Zeitrechnung niedergeschrieben wurde86. Die Schilderung ist
deshalb bemerkenswert, weil sie das Verhältnis zwischen der Prostituierten und ihrem Kunden als ein rein kommerzielles beschreibt. Die in der
Geschichte erwähnte Übereinkunft war aber mit Sicherheit nicht besonders
zweckmäßig und lenkt den Blick auf eine große Schwierigkeit bei derartigen
Geschäftsabsprachen: der Kunde konnte nicht anonym bleiben. Die Prostitution als Gewerbe ist möglicherweise noch viel älter als das Buch Genesis,
hatte aber nach James Frazer in den alten Zeiten offensichtlich eine ganz
110
Kapitel 3
andere Bedeutung als heute. In seinem Buch Der goldene Zweig (The Golden
Bough, 1922) spricht er von ritueller Prostitution.
Geschäfte ohne Geld abzuwickeln war also im Fall der Prostitution schwierig und kompliziert. Aufgrund des fehlenden Geldes sah die Welt damals
aber noch in vielen anderen Bereichen ganz anders aus als heute. Einen
Einblick in jene Zeit gewährt uns das Gilgamesch-Epos, das bis in die Zeit
um das Jahr 2500 vor unserer Zeitrechnung zurückreicht87. Der sumerische
König Gilgamesch wird darin als ein reicher und mächtiger Mann beschrieben, der große Mengen an Gold und Silber besitzt, doch gibt es nirgendwo
einen Hinweis darauf, dass Edelmetalle als Währung benutzt wurden. Die
Suche, auf die sich der Held Gilgamesch begibt, gilt infolgedessen nicht dem
Gold, sondern dem im damals weitgehend baumlosen Mesopotamien wertvollen Rohstoff Holz. Er macht sich also in die Gegend des heutigen Liba
non auf und tötet dort Humbaba, den Wächter des Waldes, um die Bäume
in seinen Besitz zu bekommen. Obwohl Humbaba als Ungeheuer dargestellt wird, scheinen die Verfasser des Epos dennoch der Meinung zu sein,
dass bei der Durchführung der Angelegenheit nicht alles in Ordnung war,
denn am Ende der Geschichte kommt es zu einer Art Wiedergutmachung:
Humbabas Tod wird durch den Tod von Enkidu, Gilgameschs bestem Freund,
gesühnt. Ohne Geld hatte Gilgamesch aber schlicht keine Möglichkeit, Holz
zu kaufen.
Ein viel späteres Dokument, das aus dem 11. Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung stammt, erzählt eine ähnliche Geschichte, allerdings mit einem
ganz anderen Schluss. Inzwischen war nämlich die Münzwährung erfunden
und allgemein üblich geworden. Es ist die Erzählung von Wenamun (oder
Wenamen), dem ägyptischen Priester des Amun, der in den Libanon geschickt
wurde, um Holz für seinen Tempel zu holen88. Sie ist reich an Abenteuern
und Ungemach, ihr fehlen aber die heroischen Züge des älteren GilgameschEpos. Denn Wenamun stand eine Möglichkeit offen, die Gilgamesch seinerzeit noch nicht hatte: er konnte mit Gold und Silber für das Holz bezahlen.
Diese Geschichten machen uns begreiflich, dass Geld mehr war als einfach nur ein bequemes Mittel, um Handel zu treiben. Nachdem das Geld
einmal eingeführt war, veränderte es die Welt von Grund auf. Der Prozess
war schleichend und vollzog sich in mehreren Phasen. Er hat schließlich
zu dem gigantischen Finanzsystem geführt, wie wir es heute kennen; dazu
gehört die Entwicklung komplexer Kreditinstrumente, wie Aktien, Derivate, Termingeschäfte und dergleichen, mit allen Begleiterscheinungen wie
Aufschwung und Pleite, Finanzkollaps, Finanzblasen und dergleichen mehr.
Dieses Finanzsystem ist derart kompliziert, dass die Gefahr besteht, dass wir
nicht nur die Kontrolle darüber verlieren, sondern es schon gar nicht mehr
verstehen können. Wenn wir uns also im Folgenden die Entstehung des
Geldes genauer ansehen, gewinnen wir vielleicht auch die eine oder andere
Auf Bodenschätze gegründete Weltreiche: Bergbau und Kriege
111
Erkenntnis, was die Funktionsweise des heutigen Systems betrifft. Wir werden feststellen, dass das Geld über lange Zeit aufs engste an Mineralrohstoffe
gebunden war und dies vielleicht sogar heute noch ist – und zwar mehr als
wir denken.
Die Geburt der Münzwährung
Die Geschichte der Metalle in ihrer Rolle als Münzwährung führt uns in
die Anfangszeiten der menschlichen Geschichte zurück. Mit dem Ende der
letzten Eiszeit, einige tausend Jahre vor unserer Zeitrechnung, kam in den
fruchtbaren Tälern der Welt der Ackerbau auf, und zwar in Mesopotamien,
Ägypten, Indien und China. Der Ackerbau brachte viele Veränderungen,
unter anderem einen starken Bevölkerungsanstieg und die Geburt der Städte.
Es veränderte sich aber nicht nur die Zahl der Menschen und die Dichte der
Besiedlung, der Wandel hatte fundamentale Auswirkungen auf Gesellschaftsstruktur und Lebensweise der Menschen.
Die Gesellschaften der Jäger und Sammler waren vergleichsweise egalitär,
aus dem ganz einfachen Grund, weil die nomadische Lebensweise kaum
Möglichkeiten bot, Besitz anzuhäufen. In Agrargesellschaften jedoch konnte
man Land besitzen und agrarische Produkte in Speichern aufbewahren.
Darüber hinaus war es nun möglich, dass Pferde, Vieh, Sklaven, Frauen und
vieles mehr in das Eigentum eines Menschen übergingen. Dieser Besitz wurde
dann kodifiziert und verwaltet mit Hilfe eines Systems, das sich auf Gesetze,
Gerichtsbarkeit und Militärwesen stützte. Infolgedessen spaltete sich die
Gesellschaft in Schichten auf. Im Vergleich zum Durchschnitt häuften einige
Leute immensen Reichtum an, andere besaßen überhaupt nichts und wieder
andere sanken auf den Status von Sklaven herab. Eine solche gesellschaftliche Umwälzung hatte die Menschheit bis dahin nicht erlebt.
In den entstehenden Agrargesellschaften erhielt der Handel eine neue
Struktur, mit völlig neuen Perspektiven. Schon immer hatten die Menschen
Güter und Dienstleistungen ausgetauscht. Früher jedoch beruhte dieser
Austausch meist auf der Idee einer »Kultur des Schenkens«. In der relativ
einfachen Welt der Jäger und Sammler war es weder nötig noch möglich,
Schulden zu quantifizieren. Sie beruhte auf dem Gedanken, dass die Menschen, wenn sie im Überfluss lebten, etwas davon hergaben, und dass sie
etwas bekamen, wenn sie in Not waren. Mit zunehmender Komplexität der
neuen Agrargesellschaften jedoch funktionierte dieses Verfahren nicht mehr.
Eine Legende, die sich beharrlich hält, behauptet, der frühe Handel vor dem
Aufkommen des Geldes sei auf Tausch gegründet gewesen. Das ist aber tatsächlich nichts weiter als eine Legende. Sie taucht immer wieder auf, hat aber
keine historische Grundlage. Tauschgesellschaften hat es aus einem ganz
112
Kapitel 3
Abbildung 3–1 Kerbhölzer aus dem Alpinen Museum der Schweiz
Noch im frühen 20. Jahrhundert wurde zum Festhalten von Schuld und Kredit das Kerbholz benutzt.
einfachen Grund nie gegeben: In komplexen Gesellschaften sind Tauschgeschäfte zu schwierig, und in einfachen braucht man sie nicht. In dem Buch
Schulden. Die ersten 5000 Jahre (Debt: The First 5,000 Years 2011) von David
Graeber wird dieser Punkt im Detail diskutiert89. Was die Agrargesellschaften
also brauchten, war irgendein System zur Erfassung von Kredit und Schuld.
Geeignete Methoden wurden in den Agrargesellschaften frühzeitig entwickelt. Sie hatten nichts mit Gold oder Edelmetallen zu tun, sondern mit
Aufzeichnungen in Form von »auf Tontafeln« festgehaltenen »Schuldscheinen«90. Auf einer typischen Tontafel war zum Beispiel ein Geschäft mit Gütern wie etwa Rindern, Schafen oder Getreide notiert. Man konnte festhalten, dass die Schuld zu einem bestimmten Datum zu begleichen war. Auch
ein Schuldzins konnte festgelegt werden, der zum Beispiel in Form von
Geflügel zu bezahlen war. Sobald die Schuld beglichen war, wurde die Tafel
zerbrochen. Eine andere Form der Schuldennotierung, die etwas später auftauchte, war das Zählholz oder auch »Kerbholz«, ein Holzbrettchen, auf
dem die Namen des Schuldners wie auch des Gläubigers vermerkt waren.
Hatte man die Vereinbarung getroffen, spaltete man das Brett der Länge
nach in zwei Teile. Sobald die Schuld zurückgezahlt war, mussten die beiden
Hälften des Kerbholzes wieder zusammengefügt und verbrannt werden. Die
Verwendung von Tontafeln kam mit dem 1. Jahrtausend vor Christus aus der
Mode, das Kerbholz aber blieb in Europa bis weit in das 19. Jahrhundert
hinein in Gebrauch. In dem Artikel What is Money von Michael Innes wird
die Geschichte des Kerbholzes in allen Einzelheiten erzählt91. Der Beitrag
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:SAM_PC_1_-_Tally_sticks_1_-_Overview.jpg
man kann sich einzelne Bilder auch aus der Gesamtabbildung herausziehen, ist vielleicht besser:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:SAM_PC_1_-_Tally_sticks_1_-_Item_03.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:SAM_PC_1_-_Tally_sticks_1_-_Item_01.jpg
113
wurde zwar schon im Jahr 1919 veröffentlicht, ist aber auch heute noch lesenswert.
Man kann Kerbhölzer in jeder Hinsicht als »Geld« betrachten. Wahrscheinlich konnte man mit ihnen handeln und tauschen, so dass sie vielfach
den Besitzer wechselten, bevor sie schließlich durch Zusammenlegung der
beiden Hälften eingelöst wurden. Heute gibt es Bemühungen, »Regionalgeld«
oder sogenannte »community currencies«92 einzuführen, oft im Rahmen
der »Transition Town«-Bewegung93. Man kann diese lokalen Währungen als
moderne Version der alten Kerbholz-Schuldscheine betrachten. Sie funktio
nieren auch nach den gleichen Prinzipien. Ihr regionaler Charakter macht
ihren Umtausch in Güter und Dienstleistungen mit wachsender Entfernung
vom Ursprungsort gleichwohl schwierig. Die Grenzen lokaler Währung
tauchten bereits früh in der Geschichte auf und führten zur Entwicklung gebundener Währungen auf der Basis von Edelmetallen. Bis vor kurzem noch
gehörten sie zu unserem Leben.
Wenn wir über Metallwährung sprechen wollen, müssen wir zu den frühen Zeiten der Zivilisation zurückkehren. Die charakteristischen Merkmale
der Agrargesellschaften verliehen dem Metallhandel ein besonderes Gewicht.
Die fruchtbaren Alluvialböden, die sich für den Ackerbau anboten, waren
durch die Anschwemmung von Sedimenten entstanden. In einem solchen
Gelände kann es gar keine leicht zugänglichen Metalllagerstätten geben.
Abbaubare Erze setzen Erosion voraus, wie sie normalerweise in steilen Gebirgen stattfindet. Ackerbau und Bergbau passen geologisch also nicht zusammen. Infolgedessen entwickelte sich allmählich der Fernhandel mit Roh
stoffen und zugleich wuchs die Bereitschaft, sich Metalle auf kriegerischem
Wege zu beschaffen. Komplexe Gesellschaften entstanden, deren Reichtum
nicht mehr allein auf dem Ackerbau gegründet war. Langfristig gesehen
sollte dies der Ursprung der großen, aggressiv-ausgreifenden und ausbeuterischen Imperien der Geschichte sein.
Wie aus zahlreichen frühen Dokumenten und archäologischen Funden
hervorgeht, etablierten sich Metalle ab dem 2. Jahrtausend vor unserer Zeitrechnung zunehmend als Währung. Für den Mittelmeerraum gibt es mit
dem Kodex Hammurabi aus dem Jahr 1772 vor unserer Zeitrechnung einen
Nachweis dafür, das Gold und Silber bereits damals durchaus üblich geworden waren, um Schulden zurückzuzahlen oder Streitigkeiten beizulegen.
Wie bereits erwähnt, erstand der ägyptische Priester Wenamun im 11. Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung mit Hilfe von Gold und Silber Holz. In
China scheint sich eine ähnliche Entwicklung vollzogen zu haben, wobei die
früheste Edelmetallwährung etwa im 8. Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung in Form von winzigen Hacken und Hippen auftrat94.
Es liegt wohl am Aufkommen der Metallwährungen, dass wir in der zweiten Hälfte des 2. Jahrtausends vor unserer Zeitrechnung auf ein bis dahin
114
Kapitel 3
völlig unbekanntes Phänomen stoßen: Zwischen unterschiedlichen Zivilisationen treten erstmals Konflikte in großem Maßstab auf. Vorher hatte es
wenig Anreiz gegeben, Armeen in Gebiete jenseits der fruchtbaren Täler zu
schicken. Man denke zum Beispiel an die Ägypter und die Sumerer, zwei
nicht weit voneinander entfernt lebende Zivilisationen, die über einen langen Zeitraum nebeneinander existierten. Wechselseitige kulturelle Einflüsse
lassen sich nachweisen, jedoch keine direkten Handelsbeziehungen oder
militärischen Konflikte. Warum auch hätte man eine Armee oder eine Karawane über die Berge und durch die Wüsten schicken sollen, die Ägypten von
Mesopotamien trennten? Höchstwahrscheinlich hatten die Sumerer kaum
etwas, was die Ägypter nicht hätten selbst herstellen können, und umgekehrt
galt das Gleiche. Im Übrigen waren die meisten Güter, die man hätte kaufen
oder in einem Raubzug erbeuten können, leicht verderblich. Es wäre schwierig gewesen, Getreide, Schafe, Rinder oder Sklaven auf dem Landweg über
große Entfernungen zu transportieren.
Mit der Verbreitung der Edelmetalle jedoch gab es auf einmal gute Gründe
für Raubzüge gegen den Nachbarn, selbst über einige Entfernung. Deshalb
verlassen nun plötzlich Armeen ihre Heimatländer und dringen in fremde
Gebiete ein. Der erste derartige Kampf der Kulturen, von dem die Geschichte
berichtet, ist die Schlacht von Megiddo um 1460 vor unserer Zeitrechnung95.
Dabei kämpften die Ägypter gegen die Kanaaniter, die in der Region des
heutigen Syrien lebten. Für unsere Verhältnisse handelte es sich hier um
eine unbedeutende Schlacht, die auf jeder Seite lediglich 10.000 bis 20.000
Kämpfer auf den Plan brachte. Und dennoch hat sie unsere Vorfahren derart beeindruckt, dass aus dieser Schlacht wohl das biblische »Armageddon«
abgeleitet worden ist. Als sozusagen erster überlieferter Krieg um Ressourcen wies er in die Richtung, die Kriegführung künftig nehmen und die die
Welt für immer von Grund auf verändern sollte.
Etwa zwei Jahrhunderte später, im Jahr 1274 vor unserer Zeitrechnung,
kam es bei der Stadt Kadesch, nicht weit von Megiddo, erneut zu einem
Zusammenprall der Kulturen. Ägypter und Hethiter fochten hier eine denkwürdige Schlacht mit Streitwagen und Infanterie aus, die wohl für beide
Kriegsparteien unentschieden endete. Übrigens ließen die Hethiter, während sie in der Schlacht bei Kadesch gegen die Ägypter kämpften, ihre Westgrenze ohne Schutz; und eben dort, an der Westküste von Anatolien, überfiel eine Armee von Marodeuren, die von jenseits des Meeres kam, die Stadt
Wilusa oder Truwisa und brannte sie nieder. Wir kennen diese Stadt unter
dem Namen »Troja«. In der Ilias des Homer (geschrieben im 9. oder 8. Jahrhundert vor Christus) ist überliefert, dass es beim Trojanischen Krieg um
eine Frau ging; das vermag uns einiges über die Ursachen zahlreicher Kriege
in der Antike zu sagen. Aus der Sorgfalt jedoch, die Homer auf die Beschreibung der reichen Ausstattung der Krieger verwendet, können wir herauslesen,
115
dass es schon damals mehr als nur eine Rechtfertigung für Militärexpeditio
nen gab. Homer berichtet ausdrücklich davon, dass bei Verhandlungen und
Geschäften Edelmetalle und auch Eisen eine Rolle spielten. In Samuel Butlers
Übersetzung der Ilias wird Gold 124 mal erwähnt, Silber 48, Bronze 128 und
Eisen erneut 48 mal. Wir erfahren unter anderem, dass König Priamos dem
Achilles 20 Talente Gold (eine halbe Tonne!) als Lösegeld für den Leichnam
seines getöteten Sohnes Hektor anbot. Wir lesen außerdem, dass Achilles
bei den Bestattungsspielen, die er für seinen Freund Patroklos abhielt, einen
Eisenblock als Siegespreis aussetzte. Auch die Tatsache, dass diese Metalle
von weither kamen, wird in der Ilias festgehalten, etwa mit der Erwähnung
der »Silberminen von Alybe«, deren Lage sich heute nicht mehr rekonstruie
ren lässt.
Die Kriege der Antike zeigen symptomatisch den tiefgreifenden Wandel
an, der sich in der Struktur der menschlichen Zivilisation abzeichnete. Sie
Abbildung 3–2 Das Gräberfeld
von Warna
Das Gräberfeld aus
der Kupfersteinzeit
im Westen der bulgarischen Stadt Warna
wurde in den 1970er
Jahren entdeckt.
Der Tote muss ein
mächtiger König oder
Kriegsherr gewesen
sein, wie das eindrucksvolle Aufgebot
an Goldbeigaben
zeigt.
116
Kapitel 3
markieren den Übergang von den alten statischen Ackerbaugesellschaften
hin zu den aggressiv ausgreifenden Imperien der Folgezeit, die vor allem
von der Eroberung lebten. Bis sich der Krieg in eine wirtschaftliche Unternehmung verwandelte, dauerte es eine Weile. Natürlich hatten die Menschen schon immer gegeneinander gekämpft; die imperialen Eroberungen
bedeuteten aber jahrelange Feldzüge in fernen Gegenden. Solche militärischen Aktionen verlangten einen erheblich höheren Einsatz als hin und wieder ein zeitlich beschränkter, einfacher Raubzug. Die Krieger der imperialen
Armeen mochten aus Treue zu ihrem Kriegsherrn oder ihrem König kämpfen, oder auch in Erwartung von Beute, wenn der Feldzug vorüber war. Das
heißt aber nicht, dass sie ihren Sold nicht im Vorhinein verlangten. Und für
Sold braucht man irgendeine Art von Währung.
Bald waren Edelmetalle nicht mehr einfach nur ein Zahlungsmittel für
den Handel, sondern wurden auch zu einer bedeutsamen militärischen
Waffe, die eine verstärkende Rückkopplung auslöste. Je mehr Gold ein König
besaß, desto mehr Dienstleute konnte er anwerben. Je mehr Dienstleute er
hatte, desto mehr Gold konnte er von seinen Feinden rauben. Folglich kam
es in Mode, dass Könige ihren Reichtum zur Schau stellten, indem sie in goldenen Gewändern und mit viel goldenem Putz in der Öffentlichkeit erschienen, mit Kronen, Zeptern, Ringen, Halsketten und anderen wertvollen Insignien der Macht. Die öffentliche Demonstration der eigenen Stellung war
übrigens auch die Geburtsstunde der Propaganda als Kunst und Wissenschaft. Ein früher Beleg für solche goldbeladenen Könige stammt aus dem
4. Jahrtausend vor unserer Zeitrechnung und ist im Gräberfeld von Warna
in Bulgarien zu bestaunen. Man kann sich die Aura der Macht kaum vorstellen, die der hier begrabene Mensch zu Lebzeiten ausgestrahlt haben muss.
Money makes the world go around:
Gold und Silber als Wertanlage und Zahlungsmittel
Luís de Sousa
Werden uns Gold und Silber jemals ausgehen? Wohl nicht, vor allem was
Gold angeht. Der Großteil des in der Vergangenheit geförderten Goldes
ist – in Form von Münzen, Barren, Schmuck – immer noch vorhanden.
Etwas anders sieht es beim Silber aus, von dem beträchtliche Mengen in
nicht zurückgewinnbare Formen umgewandelt worden sind. Allerdings
verfügen wir auch bei Silber über große Bestände, die, wenn wir sie als
Wertspeicher halten, auf lange Zeit hinaus verfügbar sein werden. Das
117
bedeutet aber nicht, dass in Zukunft keine Probleme mit diesen Metallen,
etwa im Finanzsektor drohen – Probleme, mit denen sich dieser Aufsatz
auseinandersetzt.
Die Edelmetalle Gold und Silber sind der Menschheit seit vielen tausend Jahren bekannt und haben über alle Zeiten hinweg nichts von
ihrem Wert und ihrer Faszination eingebüßt. Dieser Aufsatz examiniert die historische Rolle von Gold und Silber und ihre Perspektiven
als mineralische Rohstoffe.
Was hat diese Metalle, für die es relativ wenig praktische Einsatzmöglichkeiten gibt, in der Geschichte der Menschheit so wichtig gemacht? Ihr Wert scheint auf einer emotionalen Überzeugung zu basieren, dabei beruht ihr Status als »Edelmetalle« auf physikalischen
Eigenschaften, die diese beiden Metalle wahrhaft einzigartig machen
und erklären, warum sie eine so weite Verbreitung als Tauschmittel,
sprich Geld, gefunden haben.
Gold – Geschichte und Eigenschaften
Es sind vor allem vier Eigenschaften, die Gold so wertvoll machen:
Erstens seine geringe Konzentration in der Erdkruste und zweitens
seine relativ gleichmäßige Verteilung darin; drittens seine chemische
Stabilität und viertens seine hohe Dichte.
Die geringe Konzentration von Gold in der Erdkruste wird oft als
der wichtigste Grund für seinen hohen Wert angeführt. Tatsächlich
aber ist Gold keineswegs besonders selten und kann fast überall auf
der Welt abgebaut werden, weshalb es auch seit alters her überall auf
der Welt und in den unterschiedlichsten Kulturen bekannt ist. Seine
rege Verwendung hat sicherlich mit dem Umstand zu tun, dass es im
Gegensatz zu vielen anderen Metallen nicht korrodiert.
Doch vermutlich ist es seine vierte Eigenschaft, die Gold so bedeutend macht(e): seine Dichte. Mit ungefähr 19 g/cm3 ist sie fast doppelt
so hoch wie die von Blei oder Silber, und bis ins 19. Jahrhundert hinein
war der Menschheit kein anderes derart dichtes Metall bekannt. Die
hohe Dichte von Gold ermöglichte die Herstellung genormter Goldmünzen, deren Echtheit problemlos mit einer simplen Waage überprüft werden konnte. Andere Elemente mit einer ähnlich hohen Dichte
wurden erst relativ spät, genauer gesagt im 19. Jahrhundert, entdeckt,
insbesondere Platin und Wolfram. Und von diesen wurde nur Platin
auch tatsächlich zur Fälschung von Goldmünzen verwendet, was sich
aber wegen der hohen Kosten von Platin kaum rechnete.
118
Kapitel 3
Aus der monetären Perspektive betrachtet bedeuten die vier Haupteigenschaften von Gold, dass erstens die Goldbestände nur langsam
wachsen, es zweitens universell erkennbar und sein allgemeiner Wert
akzeptiert ist, es drittens keiner intrinsischen Abwertung ausgesetzt ist
und es viertens praktisch nicht gefälscht werden kann.
Aufgrund seines Charakters hat Gold seinen Wert und Status über
alle Zeiten hinweg bewahrt; früher als Wertaufbewahrungsmittel, später dann als Währung. Im Laufe der Zeit entwickelte sich Gold – von
seiner Verwendung als Schmuckmetall einmal abgesehen – zu einer
weitgehend abstrakten Währung, die sich von modernen Währungen
allein durch ihre begrenzte Verfügbarkeit unterscheidet.
Wie die meisten wichtigen Edelmetalle wurde Gold zu einem zentralen Element der nationalstaatlichen Währungspolitik. Mit der Industriellen Revolution öffneten neue Energie- und Rohstoffflüsse den
Weg zu einem beispiellosen wirtschaftlichen Wachstum. Mit dem neuen
Reichtum bildete sich ein neues Phänomen heraus: der dekadische
Wirtschaftszyklus mit seinen regelmäßigen Rezessionen, unter denen
die neu entstandene Industriearbeiterschaft stark zu leiden hatte. Auch
wenn die Frage noch Anlass zu Debatten gibt, sehen viele Experten in
dem Missverhältnis zwischen dem Angebot an Edelmetallen und dem
Wirtschaftswachstum eine der Ursachen dieses zyklischen Charakters.I
Je stärker die Wirtschaft wuchs, umso mehr nämlich gewann das
nur begrenzt verfügbare Gold im Vergleich zu Industrieerzeugnissen
an Wert, was dazu führte, dass immer mehr Investoren Liquidität in
Form von Gold dem Risiko einer Investitionen vorzogen.
Das beginnende 20. Jahrhundert war geprägt von einer beispiel
losen, sich immer mehr zuspitzenden Konfrontation zwischen den
großen Industrienationen, bei der es vor allem um den Zugang zu den
Ressourcen im Rest der Welt ging. Während des Ersten Weltkriegs
führten alle Industrienationen alternative Währungen ein, um damit
ihre Industrie zu unterstützen.
Der Zusammenbruch der Deutschen Mark in den Nachkriegsjahren dürfte einer der Hauptgründe dafür gewesen sein, warum nach
und nach alle Industrieländer zum Goldstandard zurückkehrten. Ab
1928 wurde die Industrie weltweit von einem Abwärtstrend erfasst,
und ein Jahr später nahm mit dem »Schwarzen Dienstag« die Weltwirtschaftskrise ihren Anfang.II Welche Rolle auch immer das Gold
dabei gespielt haben mochte – in den 1930er Jahren machten sich alle
Industrieländer einmal mehr daran, dem Gold den Rücken zu kehren.
Dieser Prozess sollte sich über einen langen Zeitraum hinziehen und
119
erst 1971 abgeschlossen sein, als die USA die Goldbindung ihre Währung endgültig aufhoben.
Mit dem Aufkommen von Papierwährungen verfügten die Zentral
banken über einen wirksamen Mechanismus zur Beeinflussung des
Investorenverhaltens. Als reine Abstraktion ohne jegliche physischen
Verbindungen, die ihr Angebot begrenzen könnten, wird es immer
lukrativer sein, in materielle Vermögenswerte zu investieren und nicht
in die Papierwährung selbst. Moderne abstrakte Währungen taugen
nur dann als Wertaufbewahrungsmittel, wenn sie angemessen angelegt
werden (auf Bankkonten oder in Fonds beispielsweise). Ohne dieses
System wäre das starke wirtschaftliche Wachstum in der zweiten Hälfte
des 20. Jahrhunderts nicht möglich gewesen. Damit dieses System aber
funktioniert, müssen die Zentralbanken die Preise der Edelmetalle so
manipulieren, dass Investitionen in letztere nicht interessanter werden
als solche in die eigene Papierwährung. Zu diesem Zweck legten die
Zentralbanken strategische Goldreserven an, um je nach Bedarf über
den Kauf oder Verkauf von Gold die Preise zu stabilisieren. Indem sie
andererseits eine moderate Wertsteigerung zulassen, fördern sie das
Recycling von Schmuckgold in Barrengold und stellen dadurch einen
beständigen Goldzufluss zum Markt sicher. Der Goldpreis ist eine Art
Damoklesschwert, das über den modernen abstrakten Währungen
hängt – aber bislang haben die Zentralbanken die Kontrolle behalten
und zwei schwere Krisen, die eine 1968,III die andere 1980,IV erfolgreich
durchstanden.
Im Zeitraum von 2001 bis 2011 jedoch stieg der Goldpreis trotz der
Interventionen der Zentralbanken von 10 Euro/Gramm auf 40 Euro,
was die Frage aufwirft, ob die Zentralbanken ihre Rolle nicht mehr
erfüllen können oder diese Entwicklung Ausdruck von etwas ganz
anderem ist? Bis 2009 konnten die Zentralbanken die rückläufige
Goldförderung durch rekordverdächtige Ausweitungen der Geldmenge
ausgleichen. Zwischen 1984 und 1998 verdoppelte sich die jährlich
Goldproduktion von 1.200 auf 2.400 Tonnen und erreichte 1999 mit
2.600 Tonnen ihren Höchststand. Danach setzte bis 2009 ein langsamer, stetiger Rückgang ein. 2010 wurde dann jedoch mit über 2.700 Ton
nen Gold eine neue Rekordmarke gesetzt und diese 2011 mit mehr als
2.800 Tonnen nochmals übertroffen. Auch wenn die bisher verfügbaren Zahlen für 2012 ganz auf dieser Linie liegen, erscheint es unwahrscheinlich, dass sich dieses Wachstum noch sehr viel länger fortsetzt.
Der Geologe Jean Laherrère, Mitverfasser des 1998 im Science Ma
gazine abgedruckten einflussreichen Aufsatzes The End of Cheap Oil,
120
Kapitel 3
schätzte 2009 die weltweit noch im Boden vorhandenen förderbaren
Goldreserven auf unter 100.000 Tonnen. Das bedeute, verkündete er,
dass die Goldproduktion in naher Zukunft ihr Fördermaximum überschreiten und in die Phase des permanenten Rückgangs eintreten
würde.V Die Länder, die im 20. Jahrhundert die Goldförderung dominierten – Südafrika, die USA, Australien, Russland, Kanada und Brasilien – haben Laherrère zufolge längst schon die Phase des Rückgangs
erreicht, und zudem ist weltweit auch der durchschnittliche Goldgehalt
der abgebauten Erze rückläufig. Länder wie Peru, Ghana, Mexiko, Chile
oder Usbekistan dagegen verzeichnen nach wie vor Produktionszuwächse. Allerdings reichen die geschätzten Vorkommen in diesen Ländern lange nicht an die in den traditionellen Goldförderländern heran
und Laherrère geht davon aus, dass jedes dieser Länder noch vor 2025
sein Fördermaximum überschritten haben wird.
Der weltweit wichtigste Goldproduzent aber ist China, das zugleich
auch für die vor einigen Jahren eingeleitete Trendwende in der globalen Goldförderung hauptverantwortlich ist und allein 2011 360 Tonnen
Gold abgebaut hat – weit mehr als irgendein anders Land. Dabei sind
nach Schätzungen des US Geological Service die gesamten Reserven
Chinas mit maximal 8.000 und 10.000 Tonnen (wovon 5.500 Tonnen
bereits abgebaut sind) im Vergleich mit den traditionellen Goldförder
länder vergleichbar gering. Wie lange es dauert, bis China den Schei
telpunkt bei der Goldförderung überschritten hat, lässt sich nur schwer
lich sagen, aber wenn es so weit ist, dann wird das den definitiven
Niedergang der globalen Goldproduktion markieren.
Doch wenn es so weit ist, muss der Goldmarkt nicht notwendigerweise unter Druck geraten. Weil das Metall wegen seines großen
Werts seit jeher vor allem eingelagert wird, ist praktisch das gesamte
bis heute geförderte Gold noch vorhanden. Laut einer Schätzung des
World Gold Council beliefen sich die weltweiten Goldbestände Ende
2011 auf über 170.000 Tonnen, und zwar in Form von Schmuckgold
(rund 50 Prozent), Zentralbankreserven (18 Prozent), Investitions
anlagen wie Goldmünzen und -barren (19 Prozent) sowie industriellen
Reserven (13 Prozent).VI
Mit anderen Worten: Die 2011 geförderte Rekordmenge von 2.700
Tonnen Gold bedeutete einen Anstieg der globalen Goldvorräte um
gerade einmal 1,6 Prozent – eine Zahl, die eindrücklich belegt, warum
Gold als Wertaufbewahrungsmittel so beliebt ist und wie viel der Goldabbau im Laufe der Zeit an Relevanz verloren hat. Vor 30 Jahren machte
recyceltes Gold mit knapp über 300 Tonnen rund 20 Prozent der jähr-
121
lichen Gesamtproduktion aus. 2009 waren es bereits 1.700 Tonnen (dies
entsprach einem Marktanteil von 40 Prozent). 2011 wurden weltweit
etwa 4.700 Tonnen Gold gehandelt, eine Menge, die zwar einen neuen
Höchststand markierte, dennoch aber nicht einmal 2,7 Prozent der
globalen Goldvorräte ausmachte. So gesehen dürfte der Goldmarkt
dem sich abzeichnenden Produktionsrückgang widerstehen können,
entweder durch direkte Interventionen seitens der Zentralbanken oder
durch kontrollierte Preisanstiege, die das Goldrecycling mobilisieren.
Silber – Geschichte und Eigenschaften
Silber kommt in der Erdkruste häufiger vor als Gold und ist daher
auch weniger wert. Im Vergleich zu Gold ist seine Dichte nur halb so
hoch (entsprechend etwa der von Blei), und anders als Gold läuft Silber schnell an, wenn es mit Luft in Kontakt kommt. Für seinen Wert
sind vor allem praktische Gründe verantwortlich: Silber ist unter allen
bekannten Metallen dasjenige mit der höchsten elektrischen Leitfähig
keit und optischen Reflexivität.
Gleichzeitig ist es aber ausreichend reaktionsträge und seine Produktion ausreichend stabil, dass es als Geld verwendet werden konnte.
Es war in kleinen Mengen wertvoll genug für alltägliche Handelsgeschäfte, aber wiederum nicht so wertvoll, um gefälscht zu werden. So
wurde Silber zum Geld des kleinen Mannes und spielte in den antiken
Zivilisationen eine wichtige Rolle, indem es beim Handel mit weniger
wertvollen Waren als Goldersatz diente.VII
Wurde Silber in der Vergangenheit vor allem zur Herstellung von
Spiegeln verwendet, sind in der Neuzeit viele neue Einsatzmöglich
keiten dafür gefunden worden, etwa in der Fotografie. Und auch heute
kommt es in immer neuen Bereichen zum Einsatz, in der Unterhaltungselektronik, in medizinischen Geräten, Batterien, Katalysatoren
und selbst in Textilien. Darüber hinaus wird es zu Legierungen mit
anderen Metallen wie Zink oder Cadmium verarbeitet.
Von Ende der 1970er Jahre bis Mitte der 1990er Jahre verharrte die
globale Silberproduktion auf einem Niveau von unter 20.000 Tonnen.
Im selben Zeitraum stieg die aus dem Abbau gewonnene Menge um
ein Drittel an, während der Anteil des recycelten Silbers im selben
Maße zurückging.VIII Von 1994 bis 2001 legte die weltweite Silberproduktion nach Angaben des Silver Institute in Washington D.C. um
über 40 Prozent zu.IX Dieses Wachstum setzte sich, wenn auch in abgeschwächter Form, das folgende Jahrzehnt hindurch fort und 2011 erreichte die Produktion mit 32.000 Tonnen einen neuen Höchststand.
122
Kapitel 3
Recyceltes Silber konnte mit einem Marktanteil von etwa 23 Prozent
in den letzten zehn Jahren seine Position relativ stabil halten, während
der Bergbau seinen Marktanteil von 2002 bis 2011 von 64 auf 73 Prozent ausbaute und dadurch den Rückgang bei Silber aus Lagerbeständen der Industrie ausglich.
Seit der Jahrtausendwende ist die industrielle Nachfrage mit 17.000
bis 18.000 Tonnen pro Jahr bemerkenswert stabil geblieben. Der durch
den Boom der Digitalfotografie bedingte Rückgang der Silbernachfrage in der Fotoindustrie zwischen 2002 und 2011 um 4.300 Tonnen
auf 2.000 Tonnen wurde durch die verstärkte Nachfrage für andere
industrielle Anwendungen ausgeglichen. Nachdem die Industrie 2008
noch für über zwei Drittel der Silbernachfrage verantwortlich war, betrug dieser Anteil 2011 nur noch knapp über die Hälfte. Der eigentliche Nachfragemotor waren spekulative Investitionen, deren Volumen
zwischen 2002 und 2011 von quasi Null auf 5.000 Tonnen in die Höhe
schnellte.
Für diese spekulative Nachfrage gibt es einen Grund – namentlich
die Erwartung der Investoren, dass es bei Silber in naher Zukunft zu
Versorgungsengpässen kommt. Laut einer Schätzung des U.S. Geolo
gical Survey aus dem Jahr 2011 belaufen sich die verbliebenen Silber
reserven auf 500.000 Tonnen, eine Menge, die beim derzeitigen Verbrauch nur noch für 15 Jahre ausreicht.X Weil dieselbe Behörde bis 2005
die Reserven aber noch auf maximal 400.000 Tonnen veranschlagte,
begegnen etliche Experten den neu präsentierten Zahlen mit einem
gewissen Misstrauen. So bezifferte Derk Bol vom niederländischen
Materials Innovation Institute M2I auf der 9. Jahreskonferenz der ASPO
(Association for the Study of Peak Oil and Gas) in Brüssel die weltweit abbaufähigen Silberreserven auf maximal 300.000 Tonnen, was
den Bedarf für gerade einmal noch zehn Jahre decken würde.XI Weiter
verwies er darauf, dass auf Grundlage der aktuellen Wachstumsraten
bis 2020 allein für die Herstellung von RFID-Etiketten und bleifreiem
Lötzinn eine Menge an Silber benötigt wird, die 80 Prozent des 2010
insgesamt verbrauchten Silbers entspricht.
Diese wahrgenommene Knappheit geht einher mit einem historisch betrachtet vergleichsweise niedrigen Silberpreis. Bis ins 19. Jahrhundert hinein war das Preisverhältnis von Gold zu Silber relativ stabil; zu Zeiten der Römer lag es bei 12 : 1 (sprich 1 Gramm Gold war so
viel wert wie 12 Gramm Silber),XII und daran hatte sich bis Ende des
18. Jahrhunderts, als die Regierungen den Wechselkurs auf 15 : 1 festsetzten, kaum etwas geändert.XIII In diesem Preisverhältnis spiegelt sich
123
die relative Häufigkeit der beiden Metalle in der Erdkruste wider; auf
jedes Gramm Gold in der Erdkruste kommen ungefähr 18 Gramm Silber.XIV Nach 1900 jedoch verlor Silber im Verhältnis zu Gold zunehmend an Wert, bis 1990 die so genannte Gold-Silber-Preis-Ratio auf
einen historischen Tiefststand von 100 : 1 gesunken war. Wahrscheinlich hängt dieser Wertverlust mit den modernen Bergbautechniken zusammen, bei denen Silber sozusagen als Nebenprodukt aus dem beim
Abbau von Metallen wie Kupfer, Nickel oder Zink geförderten Erz
raffiniert wird. Selbst nach dem Preissprung bei Silber von 0,12 Euro/
Gramm auf 0,85 Euro/Gramm in den vergangenen Jahren steht das
Gold-Silber-Preisverhältnis immer noch bei lediglich 55 : 1.
100
Rh
Ir
Preis (in €/g)
10
Au Pt
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1
Hg Ag
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0,1
Ge
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N
0,01
Pb
R2 =0,70
0,001
0,0001
0,001
0,01
0,1
1
Cu
10
100
Massenanteil in der Erdkruste (in ppm)
Abbildung 3–X: Verhältnis zwischen Preis und Massenanteil in der Erdkruste
für 15 seltene Übergangsmetalle sowie Blei und Beryllium
Mit Ausnahme von Silber liegen alle monetären Metalle deutlich über dem Durchschnittstrend.
Die niedrigen Preise führten dazu, dass die Silberbestände zusehends
abnahmen. Zusammen mit billigem Schmuck, außer Kurs gesetzten
Münzen, fotografischen Filmen, ausgemusterten elektronischen Geräten ist das darin enthaltene Silber auf die Müllhalden gewandert; ein
Teil davon dürfte mittlerweile durch chemische Prozesse herausgelöst
worden und auf Nimmerwiedersehen im Erdboden oder den Meeren
124
Kapitel 3
verschwunden sein. Wegen dieses permanenten Abflusses belaufen sich
die weltweiten Vorräte an Industriesilber auf lediglich 25.000 Tonnen,
eine Menge, die nicht einmal der durchschnittlichen Jahresproduktion
aus dem Bergbau entspricht, weniger als ein Sechstel der weltweiten
Goldbestände ausmacht und umgerechnet eine industrielle Silberreserve von unter vier Gramm pro Erdbewohner ergibt.XV
Diese niedrigen Preise wirkten sich natürlich auch auf die sonstigen (also monetären und privaten) Silberbestände aus. In einem Bericht aus den 1950er Jahren bezifferte der USGS diese Bestände auf
430.000 Tonnen,XVI eine Menge, die nach Berechnungen von David
Zurbuchen auf 650.000 Tonnen angestiegen war.XVII Allerdings werden hierzu keine offiziellen Zahlen erhoben und können deshalb auch
keine wirklich zuverlässigen Aussagen getroffen werden. Vor zehn Jahren war eine Silbergabel mit einem Gewicht von 60 Gramm bestenfalls
sechs Euro wert, wovon dann auch noch die Recyclingkosten abgingen. Wer käme bei diesem Wert auf den Gedanken, ein altes, beschlagenes Stück Metall aufzuheben? Selbst wenn die 650.000 Tonnen, von
denen Zurbuchen spricht, zutreffen, deckt das gerade einmal den Bedarf für zwei weitere Jahrzehnte – während mit den derzeitigen globalen Goldbeständen die Nachfrage auf 60 Jahre hinaus befriedigt werden kann. Falls Jean Laherrère, der die weltweit maximal förderbaren
Goldvorkommen auf 270.000 Tonnen schätzt, richtig liegt, haben wir
davon bereits 63 Prozent abgebaut. Im Vergleich dazu veranschlagt
Zurbuchen die maximal förderbaren Silbervorkommen auf der Erde
auf 1,8 Millionen Tonnen, die zu 73 Prozent abgebaut sind.
Die vorliegenden Daten deuten für die nahe Zukunft auf ein nicht
nachhaltiges Szenario hin: eine wachsende Nachfrage, schrumpfende
Reserven, ungewisse Bestände sowie Preise, die den realen Massenanteil in der Erdkruste nicht widerspiegeln. Dieses Szenario kann drei
fundamentale Entwicklungen anstoßen:
◆◆ Eine Zunahme des Silberrecyclings und der aus monetären und
privaten Beständen am Markt angebotenen Silbermenge.
◆◆ Die – soweit technisch möglich – Erschließung und Ausbeutung
von Erzlagerstätten mit geringerem Silbergehalt.
◆◆ Die Substitution von Silber durch Kupfer in industriellen Anwendungen, wo immer das möglich ist.
Allerdings setzen diese – sich wechselseitig keineswegs ausschließenden – Entwicklungen einen deutlichen höheren Silberpreis voraus,
vielleicht sogar eine Rückkehr zum historischen Gold-Silber-Preisver-
125
hältnis. Das aber würde die Zentralbanken, die so gut wie keine Mechanismen zur Hand haben, um Liquiditätsabflüsse ins Silber zu unterbinden, vor große Probleme stellen.
Fazit
Die derzeitige weltwirtschaftliche Konstellation spricht einmal mehr
vor allem für Liquidität. Die Zugangsbeschränkungen zu anderen Ressourcen, insbesondere was den Energiemarkt betrifft, sowie die Überschuldung von Staaten und Bürgern zeichnen ein düsteres Szenario
mit negativen Aussichten für Investoren. Falls sich Regierungen und
Zentralbanken für eine Beschränkung des Papierwährungsumlaufs
entscheiden, würden sie damit die industrielle Nachfrage nach Edelmetallen begrenzen, sähen sich aber zugleich auch mit weitreichenden
sozialen Folgeerscheinungen konfrontiert, die sich auf lange Sicht als
untragbar erweisen könnten. Andererseits droht bei einer »Politik des
lockeren Geldes« die Gefahr, dass es bei knappen Rohstoffen und insbesondere bei Silber zu unkontrollierten Preissprünge kommt.
Gold und Silber sind nicht umsonst so wertvoll – und werden das
auch in Zukunft bleiben. Bei beiden Metallen deuten die aktuellen
Reserve- und Produktionszahlen auf einen baldigen Rückgang der
Minenproduktion hin – mit jeweils unterschiedlichen Konsequenzen.
Unabhängig davon aber, was am Ende dabei herauskommt, steht eines
fest: Gold und Silber werden eine gewichtige Rolle in der Definition
des ökonomischen Paradigma für das 21. Jahrhundert spielen.
Luís de Sousa ist IT-Spezialist und Fachmann für Geographische Informationssysteme. Derzeit arbeitet er als Wissenschaftler am Public Research
Centre Henri Tudor in Luxembourg. Seine Interessen gelten Peak Oil sowie
dem Einfluss der Energiefrage auf Politik und Wirtschaft.
Münzprägung als Kriegswaffe
Der Einsatz von wertvollen Metallen als Zahlungsmittel für den wirtschaftlichen Austausch brachte sowohl dem Handel als auch der Kriegsführung
einen gewaltigen Aufschwung und führte im Lauf der Zeit zum Entstehen
der ersten militärischen Großreiche des Mittleren Ostens. Sie dehnten sich
aus und umfassten riesige Territorien, die mit militärischen Mitteln unter
der Herrschaft der Zentralregierung gehalten wurden. Zu Beginn dieser
historischen Phase wurden Edelmetalle in Form von Barren getauscht. Das
126
Kapitel 3
Abbildung 3–3 Verschiedene historische Münzen aus Lydien, Persien und dem antiken
Griechenland
Lydische Münze aus Elektrum (eine Gold-Silber-Legierung) aus dem 6. Jahrhundert vor unserer
Zeitrechnung. Man beachte, dass es sich um eine »einseitige« Münze handelt, das heißt, sie
wurde mit einem Hammer gegen einen Stempel geschlagen. (oben). Die größere Münze rechts
stammt aus Persien (»Dareikos«) und war um 420 v. Chr. in Gebrauch. Die Münze unten links
zeigt die Vorder- und Rückseite einer silbernen Tetradrachme aus Athen (um 450 v. Chr.).
Zu sehen ist die Eule, das klassische Symbol der Göttin Athene.
bedeutete allerdings, dass man bei der Abwicklung eines jeden Geschäfts
erst einmal anfangen musste, umständlich zu wiegen. Sollte jeder Krieger
Metallwährung in die Hand bekommen, war eine einfachere Form der Handhabung gefragt. Die technisch revolutionäre Antwort war die Münzprägung,
die nach heute geltender Meinung aus der Mitte des ersten vorchristlichen
Jahrtausends stammt. Möglicherweise waren die Chinesen die ersten, die
Münzen geschlagen haben. In der Mittelmeerregion jedoch wurden die ersten
Münzen in Lydien in Westanatolien geprägt, und zwar um 550 vor Christus.
Die Prägung von Münzen bedeutete für die damalige Zeit eine bemerkenswerte Leistung der Metallverarbeitung, da sie beständige Formen beziehungsweise Stempel erforderte, um auf eine oder auch auf beide Seiten eines
Plättchens aus Gold oder Silber ein Bild zu prägen. Diese Stempel mussten extrem hart sein; schließlich wurden sie hunderte oder tausende Male
gegen Metallscheiben aus Gold und Silber geschlagen und sollten trotzdem
noch in der Lage sein, einen Abdruck zu hinterlassen. Und dann stand man
vor dem Problem, Werkzeuge zu finden, die zum Gravieren des Stempels
taugten. Für gute Münzstempel brauchte man hoch qualifizierte Leute und
eine für die damalige Zeit fortschrittliche Technik. Die alten Stempel, die
uns archäologisch überliefert sind, sind aus Bronze oder Eisen gefertigt. Die
Gravur erfolgte wahrscheinlich bevor die Stempeloberfläche mit den gleichen Verfahren gehärtet wurde, die bei Schwertern üblich waren.
Wie so oft, fielen technischer Fortschritt und gesellschaftliche Notlage
zusammen. Im 6. Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung breitete sich im
127
Mittleren Osten das Perserreich aus (genauer gesagt, das Reich der Achämeniden), indem es sich seine Nachbarn einen nach dem anderen einverleibte. Im Zuge seiner Ausdehnung nach Westen forderte das Perserreich
das lydische Königreich in Anatolien heraus. Die Lydier haben sich offenbar
beherzt zur Wehr gesetzt, doch sie wurden am Ende überrannt und in das
Perserreich eingegliedert. Um diese Zeit herum soll Krösus, der letzte lydische König, das Münzgeld erfunden haben. Auf dieser Erfindung beruht die
Legende von seinem sagenhaften Reichtum, die unter anderem in Redensarten fortlebt wie »Bin ich Krösus?«.
Archäologische Funde bestätigen die Überlieferung. In neueren Ausgra
bungsstätten in der heutigen Türkei, deren Staatsgebiet etwa dem alten lydischen Königreich entspricht, wurden scheibenförmige Objekte gefunden,
die man durchaus »Münzen« nennen könnte. Diese Münzen sind aus einer
Gold-Silber-Legierung, dem sogenannten »Elektrum«, hergestellt und tragen das Bild eines Löwen. Ihr Gewicht war standardisiert; so konnte man
sie problemlos an die Dienstleute verteilen. Einfaches Zählen genügte, das
aufwändige Wiegen gehörte der Vergangenheit an. Jede einzelne der metallenen Scheiben verkörperte für ihren jeweiligen Eigentümer einen Kredit
für den König, der die Münze ausgegeben hatte. Anders als bei den alten
Kerbhölzern gab es bei den Münzen jedoch nur ein einziges Stück, und zwar
in der Hand des Gläubigers. Ein Gegenstück beim Schuldner gab es nicht.
Nach der Einführung der Münzen musste ein Schuldner, der nicht in der
Lage war, einen auf dem Kerbholz unterschriebenen Vertrag zu erfüllen, seinen Besitz nicht mehr hergeben und auch nicht mehr in die Sklaverei gehen.
Welche Garantie hatte dann aber ein Gläubiger, dass er für sein halbes Kerbholz irgendetwas eingelöst bekam? Die Garantie bestand darin, dass Edelmetalle so selten vorkommen. Deshalb durften sich die Münzbesitzer einigermaßen darauf verlassen, dass die Anzahl an Goldmünzen, die ein König
prägen konnte, limitiert war; schließlich konnte er ja nicht unbegrenzt anderen Königen Gold rauben oder Goldbergwerke erobern und unter seiner
Kontrolle halten. Dies gab den Empfängern der Münzen eine angemessene
Sicherheit gegen »Münzverschlechterung«, also gegen die Gefahr, dass der
König vielleicht zu viel Kredit in Form von Münzen ausgab. Und selbst in
dem Fall, dass der König, der die Münzen hatte prägen lassen, besiegt und
getötet wurde, konnte man danach das Metall der Münzen einschmelzen
und neue Münzen prägen, mit dem Gesicht des neuen Königs darauf.
Mit der Erfindung der Münzen stellte sich natürlich unweigerlich das
Problem der Fälschung ein. Auch zum Fälschen brauchte man eine ausgefeilte Technik. Könige entwickelten schon früh die Neigung, ihren Dienstmannen nicht Münzen aus reinem Gold zu geben, sondern aus Legierungen
mit Kupfer, Silber und anderen Elementen. Da Legierungen normalerweise
härter sind als reine Metalle, fanden die Leute schnell heraus, dass sich die
128
Kapitel 3
Frage, ob eine Münze aus purem Gold war, am besten durch »Daraufbeißen« beantworten ließ. Wenn die Zähne auf dem Metall einen Abdruck
hinterließen, war es höchstwahrscheinlich reines Gold. Auch die Farbe der
Münzen konnte ein Indiz für ihre Reinheit sein. Daher bürgerten sich »Probiersteine« ein. Beim Reiben auf diesen Steinen hinterließen Metallobjekte
einen metallfarbenen Strich. Im Lauf der Zeit wurden die Fälschungsmethoden noch raffinierter. Man machte die Münzen zum Beispiel ein bisschen
kleiner, indem man sie am Rand abfeilte. Deshalb haben die Münzen heute
geriffelte Ränder, um sofort zu sehen, ob der Rand manipuliert wurde. Dann
gab es die Methode, die Oberfläche der Münze mit Edelmetall glänzend zu
machen und die dunklen minderwertigen Metalle darunter zu verbergen.
Das Verfahren ist der Vorläufer der modernen »Oberflächen- und Beschichtungstechnik« in Wissenschaft und Industrie heute.
Um auf die Frühzeit des Geldes zurückzukommen: trotz der Niederlage
des Königs Krösus war die lydische Erfindung der Münzen ein Riesenerfolg
und verbreitete sich rasch über den ganzen Mittelmeerraum. Die Perser selbst
übernahmen sie umgehend. Vielleicht nahmen sie auch die Handwerker, die
für Krösus gearbeitet hatten, mit nach Hause. Dass die später im Perser
reich geprägten Münzen von den lydischen Münzen abstammten, sieht man
daran, dass sie »einseitig« sind, das heißt, sie wurden mit dem Hammer
gegen nur einen Stempel geschlagen.
In derselben Periode entwickelten die Griechen ihre eigene – fortschrittlichere – Münztechnik und prägten die »Drachme«. Sie war meist aus Silber
und wurde zwischen zwei verschiedenen Stempeln geschlagen, damit man
auf beiden Seiten ein Bild erhielt. Der Kampf, der zwischen den griechischen
Stadtstaaten und dem Perserreich ausgetragen wurde, lässt sich in vielerlei
Hinsicht auch als einer zweier Währungen verstehen: auf der einen Seite der
Dareikos, auf der anderen die Drachme. Nach der Niederlage der Perser in
der Schlacht von Salamis war es die griechische Münze, die für Jahrhunderte
den Mittelmeerhandel beherrschen sollte. Die Münzen trugen zwar die
Symbole der Königreiche und Städte, die sie hatten prägen lassen, konnten
aber gegen ähnliche Münzen des gleichen Gewichts getauscht werden. Die
Situation unterschied sich nicht wesentlich von der, die wir heute in Europa
mit dem Euro haben, wo zwar jeder Staat Münzen mit unterschiedlichen
Symbolen prägt, alle jedoch untereinander austauschbar sind.
Auf Mineralien gegründete Weltreiche
Wenn Edelmetalle also Weltreiche erschaffen konnten, dann stellt sich natürlich sofort die Frage, wo diese Metalle denn herkamen. In der Tat ist die
Versuchung groß, die Entstehung der großen Imperien der Menschheits
129
geschichte mit der Verfügbarkeit von Mineralressourcen in Form von Goldund Silberminen zu verbinden. Solche Zusammenhänge gibt es, und vieles
deutet darauf hin, dass Entstehung und Ausbreitung der meisten bedeuten
den historischen Reiche sich aus der Verfügungsgewalt über Edelmetallbergwerke ergeben haben. Leider haben wir, was den Ertrag antiker Bergwerke
betrifft, im Normalfall keine mengenbezogenen Daten, sondern lediglich
sehr vage Schätzungen. Es ist also derzeit nicht möglich, eine quantitative
Korrelation zwischen Goldproduktion einerseits und politischer und militärischer Macht andererseits herzustellen. Dennoch ist das Thema, das wir
in diesem Kapitel untersuchen wollen, enorm faszinierend.
Gold aus Flussablagerungen kommt vergleichsweise häufig in vielen Gegenden der Welt vor. Zumindest war dies in den alten Zeiten Fall, bevor
man das Gold in großem Stil abbaute96, 97. Gold ist das Ergebnis geologischer
hydrothermaler Prozesse. Es wird dort abgeschieden und angereichert, wo
heißes Wasser aus der Gesteinsschicht tritt und sich abkühlt. Die entstehenden Ablagerungen enthalten normalerweise Quarz, in dem das Gold eingelagert ist. Durch den Regen wurde das Gold im Lauf langer Zeiträume
ausgewaschen und flussabwärts geschwemmt, wo man es dann in Gestalt
von »Nuggets« finden konnte. Eine Ressource dieser Art ist sehr preiswert
zu haben und verlangt weder besondere Fertigkeiten noch Geräte, nur ein
gewisses »Auge« für die richtigen Stellen – »Seifen«, wie sie geologisch heißen –, wo die Nuggets gerne angeschwemmt werden. Dann genügte eine
flache Pfanne, um die schweren Goldpartikel von dem leichteren Sand zu
trennen. Seifenlagerstätten erschöpfen sich allerdings schnell. Der Gold
sucher muss sich folglich dorthin begeben, wo die Nuggets herkommen,
also zu den Erzen, in denen Gold meist mit Quarz vermischt ist. Der Abbau
gestaltet sich erheblich schwieriger und setzt harte Arbeit und beträchtliche
Investitionen voraus. Wir haben es hier schon wieder mit einem Fall von
verstärkender Rückkopplung zu tun, der durch mineralische Ressourcen induziert wurde: Königreiche, die bereits Gold besaßen, konnten es investieren, um Bergarbeiter zu bezahlen (oder auch als Sklaven zu halten) und sich
auf diese Weise noch mehr Gold zu beschaffen.
Die meisten der alten Agrargesellschaften hatten Zugang zu Gold, auf
jeden Fall in gewissen Mengen. Das belegen sowohl archäologische Funde
als auch antike Quellen. Der Nil floss zu langsam, um Nuggets mitzuführen
und Seifenlagerstätten zu bilden, doch im Osttal beuteten die Ägypter, soviel
man weiß, Goldadern aus. Das Gleiche galt für Euphrat und Tigris in Mesopotamien. Die Fließgeschwindigkeit auch dieser Tieflandsflüsse reichte nicht
aus, um Gold flussabwärts zu transportieren. Deshalb holten sich die Sumerer ihr Gold wahrscheinlich aus den Minen von Zarshuran, in der Gegend
des heutigen Iran98. Die ägyptischen Goldminen haben womöglich zu keiner
Zeit genug Erträge produziert, um Ägypten in den Rang einer Weltmacht zu
130
Kapitel 3
katapultieren. In den Minen von Zarshuran hingegen mag sehr wohl der
Ursprung des Perserreichs verborgen liegen und damit auch der Grundstein
für den Machtkampf um die Herrschaft im Mittelmeerraum gelegt worden
sein, der in der zweiten Hälfte des 1. Jahrtausends vor unserer Zeitrechnung
einsetzte.
Im 6. Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung war es dem Perserreich gelungen, die meisten Metallressourcen der östlichen Mittelmeerregion und des
Mittleren Ostens unter seine Kontrolle zu bekommen. Am Rand des persischen Reiches allerdings, nahe an seiner Westgrenze, hatte die Stadt Athen
die Silberminen von Laurion im Südosten der Stadt erfolgreich in ihren
Besitz gebracht. Sie gehörten zu den reichsten Edelmetallvorkommen jener
Zeit. Diese Minen spielten eine entscheidende Rolle im Konflikt um das persische Expansionsstreben, der zu einem Bündnis der griechischen Stadtstaaten gegen das von König Xerxes angeführte Perserreich führte. Mit den Erträgen aus den Minen von Laurion baute Athen eine mächtige Kriegsflotte.
Sie zerstörte die persische Flotte in der Seeschlacht von Salamis, im Jahr 480
nach unserer Zeitrechnung, und setzte damit den Expansionsgelüsten der
Perser in Griechenland ein für alle Mal ein Ende. Großreiche sind von Natur
aus instabil; sie können nur existieren, indem sie sich entweder ausdehnen
oder schrumpfen. Mit der Niederlage bei Salamis geriet das Perserreich unwiderruflich in eine Spirale des Niedergangs, die vielleicht zusätzlich durch
die Erschöpfung seiner Goldminen verstärkt wurde.
Umgekehrt verhalf das Silber von Laurion den Athenern für kurze Zeit
die Vorherrschaft in Griechenland zu übernehmen und zur bestimmenden
Kraft in der zentralen Mittelmeerregion aufzusteigen. Mit der Erschöpfung
der Minen von Laurion ging es auch mit Athen bergab, während der Aufstieg
des Königreichs Makedonien unter Philipp II. mit der Entdeckung von Silbervorkommen dort und ihrer bergbaulichen Erschließung in Zusammenhang zu stehen scheint99. Die Silbervorräte mögen dazu beigetragen haben,
dass es Philipp gelang, Griechenland zu erobern und dort zu siegen, wo der
persische König Xerxes verloren hatte. Philipps Sohn, Alexander der Große,
schickte sich später an, Persien zu erobern und ein riesiges Imperium zu
gründen, das sich bis nach Indien erstreckte. Der Niedergang seines Reiches
wiederum kann in Verbindung mit dem Niedergang der makedonischen
Silberbergwerke gesehen werden, die das Alexanderreich geschaffen hatten.
Mit der Zeit verlagerte sich die Führung in die westliche Mittelmeerregion,
wo die Mineralressourcen bislang noch weitgehend unangetastet lagen.
Rom hatte als kleines Ackerbaudorf in Mittelitalien begonnen. In unmittelbarer Nähe gab es kein Gold. Als die Römer aber ihre Herrschaft ausweiteten, bemächtigten sie sich der Kupferminen in der Toskana und prägten
daraus ihrer Münzen. Die frühe Römische Republik war eher auf Kupfer und
Bronze als auf Gold gebaut. Daher standen die Römer in dem Ruf, genüg-
131
same und zähe Krieger zu sein. Doch die Römische Republik expandierte
weiter und eroberte die Gold produzierenden Regionen in den italienischen
Alpen und auf Sardinien. An diesem Punkt wurde aus dem Machtspiel im
westlichen Mittelmeerraum ein Konflikt zwischen Rom und Karthago, einer
Stadt in Nordafrika, im heutigen Tunesien. Karthago hatte als phönizische
Kolonie begonnen, aber bald den Status einer imperialen Großstadt erworben, die Gold und Silber vor allem in Spanien abbaute. Der Kampf zwischen
Rom und Karthago währte mehr als ein Jahrhundert und endete mit der
Zerstörung Karthagos im Jahr 146 vor unserer Zeitrechnung. Danach hatten
die Römer bei der Ausbeutung der spanischen Minen und der gesamten
westlichen Mittelmeerregion freie Hand. Vielleicht waren es ja die großen
Mengen an spanischem Gold und Silber, die Rom die Vorherrschaft über
den gesamten Mittelmeerraum und den Großteil von Westeuropa verschafften. Die letzte Phase der römischen Ausdehnung in Spanien fand im 1. Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung statt. Die Gebiete des heutigen Asturien
und León im Nordwesten des Landes fielen unter römische Herrschaft und
sollten bald die ergiebigste Quelle für Gold und Silber in Europa werden,
und zwar auf Jahrhunderte hinaus. Die Kontrolle über diese Minen verlieh
den Römern einen Reichtum, wie man ihn in Europa zuvor noch nie gesehen
hatte.
Die römische Gesellschaft war auf Kriegführung ausgerichtet, und Kriege
zu führen war die wichtigste wirtschaftliche Aktivität. In diesem Sinn stellte
Geld für die Römer vor allem eine militärische Technik dar. Mit Geld bezahlten sie ein stehendes Heer, eines der ersten, das die Geschichte kennt. Dar
über hinaus nutzten sie es, um Hilfstruppen, die die Kampfkraft der Legionen verstärkten, zu finanzieren. Schließlich half es, den Feind zu bestechen.
Vor allem in der Endphase des römischen Kaiserreiches war es durchaus
üblich, sich von Feinden loszukaufen, anstatt sie zu bekämpfen. Das Instrument wirkte Wunder, zumindest solange die Römer Gold und Silber zur
Hand hatten.
Für die Römer war Krieg, wie gesagt, eine wirtschaftliche Unternehmung.
Er musste Profit abwerfen. Am einträglichsten waren deshalb Konflikte mit
Gesellschaften, die der römischen ähnlich, die aber, was militärische Ressourcen betraf, unterlegen waren. Nach der Eroberung der hellenistischen
Staaten und der Unterwerfung Galliens konnten die Römer Edelmetalle und
Sklaven als Beute nach Hause bringen, die die Kosten des Feldzugs wieder
wettmachten und es ihnen erlaubte, neue Kriege zu unternehmen. Deutlich
schlechter schnitten sie allerdings unterm Strich ab, wenn es gegen »primitive« Feinde ging, wie etwa Schotten oder Germanen, die zu arm waren, um
ausreichend Beute zu machen, die einen Feldzug rechtfertigt hätte. In seiner
Germania schreibt Tacitus über die Germanen, dass »die Götter ihnen Silber und Gold verwehrt haben, ob aus Güte oder aus Zorn weiß ich nicht zu
132
Kapitel 3
sagen. Ich möchte aber nicht behaupten, dass es in germanischem Boden
keine Ader gibt, die Gold oder Silber hervorbringt; denn wer ist dort denn je
auf die Suche gegangen? Ihnen liegt nicht viel daran, dergleichen zu besitzen
oder in Gebrauch zu nehmen. Man kann bei ihnen Silbergefäße sehen, die
ihre Gesandten und Häuptlinge als Geschenk erhalten haben und die doch
nicht höher geschätzt werden als solche aus Ton«.
Im Jahr 9 unserer Zeitrechnung unterband die Niederlage der römischen
Legionen gegen die Germanen in der Schlacht im Teutoburger Wald jeden
weiteren Versuch, Germanien für Rom zu erobern. Das bedeutete noch nicht
das Ende der römischen Expansion, aber ließ doch ahnen, was die nächsten
beiden Jahrhunderte bringen sollten. Der Nachschub an finanziellen Mitteln
wurde für die Römer zunehmend zum Problem. Über das Fördervolumen
der spanischen Minen in diesem Zeitraum besitzen wir zwar keine Zahlen,
wir wissen aber, dass vom Jahr 50 unserer Zeitrechnung an der römische
»Denarius« immer weniger Gold enthielt. 200 Jahre später bestand er aus
reinem Kupfer. Höchstwahrscheinlich ist die Entwertung des Denarius der
Erschöpfung der spanischen Minen zu zuschreiben.
Abgesehen vom Gold produzierte das Römische Weltreich zu keiner Zeit
viel mehr als zwei Dinge: nämlich Legionen und Getreide. Weder das eine
noch das andere taugte als Handelsware mit der Welt draußen. Die Römer
importierten also alle möglichen Luxusprodukte aus Asien und dem Mittleren Osten: Seide, Gewürze, Elfenbein, Perlen, Sklaven und vieles mehr. Sie
zahlten in Gold, aber dieses Gold fand seinen Weg nie wieder zurück, da
die Römer selbst nichts hatten, was sie außerhalb der eigenen Grenzen hätten verkaufen können. Außerdem verschwanden Gold und Silber aus dem
Römischen Imperium in Gestalt der Entlohnung fremder Söldner, die ihren
Lohn mit sich nach Hause trugen. In der Endphase des Reiches unterlag die
Geldmenge einem perversen negativen Mechanismus, nämlich der Deflation. Da Gold rar wurde, gewann es immer mehr an Wert; immer häufiger
entschieden sich die Leute dafür, das Gold zu horten. Es wurde in der Erde
vergraben und konnte nicht mehr im Wirtschaftssystem zirkulieren.
Im 2. Jahrhundert unserer Zeitrechnung startete das Römische Imperium
seine letzten Eroberungsversuche. Unter Kaiser Trajan gelang es, Dakien zu
annektieren, ein Gebiet in Zentraleuropa, das dem heutigen Rumänien entspricht (welches übrigens nach diesem römischen Eroberungszug benannt
ist). Danach unternahm Trajan, vielleicht mit Hilfe des in Dakien erbeuteten
Goldes, einen Vorstoß ins Innere Persiens und Arabiens. Vermutlich verfolgte
er die Absicht, einiges von dem Gold, das dem Reich auf dem Weg über
den Handel verloren gegangen war, zurückzuholen oder wenigstens die Verluste zu reduzieren, indem sich Rom den Einfluss auf die Karawanenstraßen
Richtung Asien sicherte. Trajans Vorstoß war der letzte einer ganzen Reihe
von Versuchen seitens der Römer, diese Region zu erobern oder zumindest
u
e
Freib rg
oder besser
Freib rg?
133
unter ihre Kontrolle zu bekommen. Die Unternehmung endete in einem
Fiasko. Um von den Römern erobert zu werden, war Asien war zu groß,
Arabien dagegen zu trocken und zu heiß.
Da es dem Römischen Reich nicht gelingen wollte, das verlorene Gold
wiederzugewinnen, war es zum Untergang verurteilt, jedenfalls in seiner
westlichen Hälfte. Dort waren die mit den damaligen technischen Mitteln
abbaubaren Bodenschätze zur Neige gegangen. Im 5. Jahrhundert unserer
Zeitrechnung, im letzten Jahrhundert des Weströmischen Reiches, waren
Münzen mehr oder weniger aus Europa verschwunden, außer in Formen,
die man offenbar nicht als Währung ansah – also etwa Medaillons oder
Schmuckstücke. Es sind Berichte überliefert, römische Soldaten seien mit
Töpferwaren bezahlt worden. Während der letzten Jahrhunderte des Weströmischen Reiches funktionierte das Militärsystem nach dem Prinzip der
»bucellarii«, wörtlich »Brötchenesser«, die im Austausch gegen Lebensmittel für ihre Herren in den Kampf zogen. Soldaten wurden zudem auch mit
Landparzellen entschädigt. Das war einer der Gründe für die Entstehung
des Feudalsystems, das sich dann anstelle des Römischen Reiches in Europa
ausbreiten sollte.
Im Lauf des Mittelalters gewann das Oströmische Reich nie wieder die
militärische Stärke zurück, die das Reich als Ganzes ausgezeichnet hatte.
Es behielt aber einige der gewinnträchtigsten Karawanenstraßen im Mittleren Osten fest in seinem Griff. Dort wurde weiterhin der goldene »Solidus«
geprägt, der bis zum 11. Jahrhundert als Währung galt, und auch mit dem
griechischen Namen »Nomisma« (daher kommt das heutige Wort »Numismatik«) bezeichnet wurde. Das Gold für die Münzen stammte vermutlich
aus dem Handel mit den benachbarten asiatischen oder arabischen Ländern.
In Westeuropa dagegen blieb Edelmetall knapp. Gold war so selten, dass es
oft in Form von »Brakteaten« auftauchte. Die münzähnlichen Schmuckstücke waren derart dünn, dass sie nur einseitig graviert werden konnten. Die
Rückseite zeigte den Negativabdruck der Vorderseite. Die Prägung wurde
vorgenommen, indem man einen Stapel dünner Metallscheiben gegen einen
lederbezogenen Stempel schlug.
In der Zeit Karls des Großen (742 – 814) scheint der Mangel an Edelmetallen nicht mehr so gravierend gewesen zu sein. In Ost- und Nordwesteuropa
wurden neue Silberminen entdeckt, zum Beispiel die Erzlager im Rammelsberg in Deutschland100. Also hatte Tacitus Jahrhunderte zuvor in gewissem
Sinne Recht gehabt mit seiner Klage, man habe versäumt, in Deutschland
nach Erzen zu suchen! Die Römer hatten von den deutschen Erzvorkommen nichts gewusst, obwohl sie existierten. Karl der Große jedenfalls nutzte
sie und führte eine reine Silberwährung in der Zeit seiner Herrschaft ein, die
Europa eine »kleine« Renaissance bescherte. Später wurden weitere Silberminen in Europa entdeckt, zum Beispiel in Freiburg101. Diese Minen kön-
134
Kapitel 3
nen, so ist anzunehmen, ein wichtiger Faktor für das Wirtschaftswachstum
im spätmittelalterlichen Europa gewesen sind.
Während die Europäer in Fehden verstrickt waren, wussten die Araber das
Gold, das sie aus dem Handel mit dem Römischen Reich gewonnen hatten,
zu nutzen. Sie begaben sich auf einen Eroberungsfeldzug und gründeten ein
Reich, das Nordafrika, Spanien und den größten Teil des Mittleren Ostens
umfasste. Mit der Dynastie der Umayyaden erreichte das Arabische Kalifat
während des 7. bis 8. Jahrhunderts seine größte Ausdehnung. Danach erweiterte sich das Reich nicht mehr. Wie alle Imperien konnte aber auch das
Kalifat ohne Expansion nicht überleben und seinen Niedergang nicht aufhalten. In der Zwischenzeit hatte sich die Weltlage jedoch in vielerlei Hinsicht verändert.
Kupfer: Geht eine lange
Erfolgsgeschichte bald zu Ende?
Rui Namorado Rosa
Im Laufe der Geschichte haben wir enorme Mengen an Kupfer aus der
Erde geholt, mittlerweile jedoch hat die stetig steigende Förderung ihren
Höhepunkt erreicht. Wie alle mineralischen Rohstoffe ist auch Kupfererz
nur in begrenzter Menge vorhanden. Da Kupfer so wichtig ist und für
Anwendungen unterschiedlichster Art benötigt wird, stellt sich die Frage,
wie wir mit den schwindenden Vorkommen umgehen.
Wie kein anderes Metall zeichnet sich Kupfer durch eine Verbindung
von niedrigem Preis, hoher Strom- und Wärmeleitfähigkeit, gutem Korrosionswiderstand und guten mechanischen Eigenschaften aus, insbesondere wenn es mit anderen Metallen legiert wird. Kupfer wurde
daher in der Geschichte der Menschheit intensiv genutzt, und in den
vergangenen vierzig Jahren ist die Kupferförderung exponentiell mit
einer durchschnittlichen jährlichen Steigerungsrate von 2,3 Prozent
gestiegen. Dieses schnelle Wachstum hat alle Befürchtungen zerstreut,
dass die Förderung durch eine Erschöpfung der Lagerbestände zurück
gehen könnte. Dennoch gibt es auch für den Rohstoff Kupfer beun
ruhigende Fakten.I Die Förderung hat zwar zugenommen, doch die
Kupfergehalte in den Erzen sind beständig rückläufig. Dies hat zur
Folge, dass der Abbau immer teurer wird. Zugleich hat die Suche nach
neuen Vorkommen zwar zu einer bemerkenswerten Zunahme der be-
135
kannten Reserven geführt, doch das Verhältnis zwischen Reserven und
Verbrauch, die statische oder rechnerische Reichweite, liegt konstant
bei rund 30 Jahren.II Wir müssen uns daher einige grundlegende Fragen stellen, insbesondere wie lange das gegenwärtige Wachstum und
das gegenwärtige Niveau des Verbrauchs noch aufrechterhalten werden können.
Verwendung von Kupfer
Kupfer wird vom Menschen seit Jahrtausenden verwendet. Es gehörte
zu den ältesten Metallen, die abgebaut und geschmolzen wurden, und
es wurde wahrscheinlich als erstes für Anwendungen eingesetzt, bei
denen mechanische Stärke und Belastbarkeit eine wichtige Rolle spielten, wie beispielsweise für Schneidewerkzeuge, Waffen, Statuen und
vieles mehr. Mit Beginn der industriellen Revolution wurden Kupfer
und Kupferlegierungen für Maschinenteile verwendet, die fest und
korrosionsresistent sein mussten. Im Laufe der Zeit wurde Kupfer als
Konstruktionswerkstoff allmählich von Stahl abgelöst, doch aufgrund
ihrer guten Widerstandsfähigkeit gegen atmosphärische Korrosion eignen sich Kupfer und Kupferlegierungen für eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten, bei denen es auf lange Beständigkeit ankommt. Kupfer
bildet durch die Legierung mit Zinn und Zink die vielfach verwendeten Werkstoffe Bronze und Messing. Darüber hinaus wird es mit Aluminium und anderen Elementen zu leichten Werkstoffen legiert, die
häufig im Flugzeugbau Verwendung finden.
Das wichtigste Einsatzgebiet von Kupfer wird heute durch seine
hervorragende elektrische Leitfähigkeit (bei der es nur von Silber übertroffen wird) bestimmt. Kupfer ist unverzichtbar für alles, was mit der
Übertragung von Elektrizität zu tun hat, von Fernmeldeleitungen bis
zu Elektromotoren. Zudem wird Kupfer auf vielfältigste Weise in der
Elektronikindustrie eingesetzt.
Kupferlagerstätten und Erzgehalte
Kupfer kommt als Mineral hauptsächlich in Form von Sulfiden und
Oxiden vor, am häufigsten in Porphyrischen Lagerstätten, in denen das
Kupfer an Tiefengesteine gebunden ist. In den zwischen 1750 und 1999
entdeckten Porphyrischen Kupfervorkommen lagern laut Schätzungen des U.S. Geological Survey (USGS) rund 1.400 Megatonnen Kupfererz. Weitere bedeutende Quellen sind sedimentäre Kupfervorkommen und Sulfide vulkanischen Ursprungs. Insgesamt wird die Menge
der abbaubaren Kupfervorkommen in der Erdkruste auf annähernd
136
Kapitel 3
1.800 Megatonnen geschätzt.III Potenzielle Kupferlagerstätten gibt es
auch auf dem Tiefseeboden in Form von Manganknollen und -krusten.
Die Gesamtmenge der Tiefseevorkommen wird auf 13 Gigatonnen (Gt)
geschätzt.IV Doch ihr Abbau ist extrem kostspielig und die Kupfer
gehalte in den Erzen betragen nur wenige Prozent.
In den vergangenen 150 Jahren wurden im Durchschnitt knapp
sieben Megatonnen Kupfer pro Jahr neu entdeckt.V Diese Zahl muss
in Bezug gesetzt werden zur Quote der Primärproduktion von Kupfer,
die von sechs Megatonnen (1970), über neun (1990) auf in jüngster
Zeit 16 Megatonnen pro Jahr gestiegen ist. Dies bedeutet: Es wird mehr
Kupfer gefördert als neue Vorkommen entdeckt werden.
Die USA waren ursprünglich mit reichen Kupfervorkommen gesegnet und haben viele technologische Neuerungen in der Fördertechnik und bei den Aufbereitungsverfahren von Kupfererzen hervorgebracht. Nach Angaben des USGS verringerten sich die Erzgehalte in
den amerikanischen Lagerstätten langfristig von ungefähr zehn bis
20 Prozent (1850) auf drei bis vier Prozent im Jahr 1900; bis 1970 sank
der durchschnittliche Erzgehalt auf 0,5 Prozent ab. In den vergangenen Jahrzehnten ist die Bergbauindustrie verstärkt dazu übergegangen, Kupfer aus niedriggradigen Porphyrerzen (0,2 bis 0,5 Prozent) zu
extrahieren. Das sogenannte Heap Leaching ist ein hydrometallurgisches Verfahren, bei dem die metallischen Wertstoffe durch chemische
Lösungen aus dem Gestein extrahiert werden. Die noch vorhandenen
Reserven in den USA sind wesentlich kleiner als die kumulative Förderung, was darauf hinweist, dass der Förderhöhepunkt wohl wirklich
in den Jahren 1996/97 erreicht war. Die USA, ursprünglich ein bedeutender Kupferproduzent, sind daher heute zu einem der größten Importeure dieses Rohstoffs mutiert.
Kanada, das noch vor vier Jahrzehnten zu den fünf führenden Förderländern zählte, hat sein Produktionsmaximum 1973 überschritten,
während die Entdeckung neuer Vorkommen 1965 ihren Höhepunkt
erreichte. Die Entwicklung der jährlichen Förderung in den vergangenen Jahrzehnten zeigt, dass sich die Reichweite (das Verhältnis zwischen Reserven und Verbrauch) auf 13 Jahre verringert hat.VI
Bis 1880 basierte der Kupferbergbau in Australien auf Erzgehalten
von 15 bis 25 Prozent, doch diese sanken bis 1900 rasch auf ungefähr
fünf Prozent und in den vergangenen Jahrzehnten noch weiter ab. Insgesamt nahmen die wirtschaftlich nutzbaren Kupferreserven seit 1950
jedoch zu, nicht nur durch die Erschließung bis dato unbekannter
Vorkommen in bereits bestehenden Minen, sondern auch durch die
137
Entdeckung neuer Lagerstätten (Olympic Dam, Ernest Henry). Die
australischen Kupferreserven werden mit rund 80 Megatonnen angegeben; der Erzgehalt beträgt durchschnittlichen 0,86 Prozent.VII
In Chile liegt ein Viertel der angenommenen Kupferreserven der
Welt und es ist mit ungefähr 35 Prozent der Weltfördermenge der mit
Abstand führende Kupferproduzent. Vier Minen – Chuquicamata, El
Tenient, Rio Blanco los Bronces und Escondida – erzeugen fast 90 Prozent der Gesamtmenge. Der Niedergang der älteren Minen wird durch
die Inbetriebnahme kleinerer neuer Minen ausgeglichen. Die Gesamtfördermenge Chiles ist seit 2004 nahezu unverändert, was darauf hinweist, dass sich das Land der maximalen Ausschöpfung seiner Förderkapazitäten nähert. Chile verfügt zwar nach wie vor über enorme
Kupferreserven, doch der durchschnittliche Erzgehalt verringert sich
auch hier kontinuierlich; in den von Codelco betriebenen Minen beträgt der Erzgehalt bereits unter 0,8 Prozent.VIII
Vergleicht man die kumulative Kupferförderung der einzelnen Länder mit ihren Reserven und Reservebasen, wird deutlich, dass die USA,
Kanada, Sambia, Zaire und die meisten der kleineren Förderländer bereits mehr als die Hälfte ihrer Vorkommen ausgebeutet und ihren Förderhöhepunkt erreicht haben. Die Förderländer im Bereich der ehemaligen Sowjetunion (Russland, Armenien und Kasachstan) stehen
kurz vor Erreichen ihres Peaks; nur wenig besser sieht es in China und
Indonesien aus, deren Reserven wohl noch 30 Jahre reichen werden.
Chile, Peru, Australien, Mexiko und Polen sind von ihrem Förder
höhepunkt noch deutlich entfernt.
Zunehmende Energieintensität und
der globale Förderhöhepunkt
Die Welt-Kupferförderung hat seit Beginn des 20. Jahrhunderts ein
kontinuierliches, nahezu exponentielles Wachstum erfahren. Die kumulative Förderung bis zum Jahr 1900 wird auf 17 Megatonnen geschätzt; bis heute sind aus diesen ursprünglich bekannten Lagerstätten
rund 600 Megatonnen gefördert worden.IX Da die Gesamtmenge der
abbaubaren Kupfervorkommen auf der Erde auf ungefähr 1.800 Megatonnen geschätzt wirdX, gibt es scheinbar noch reichliche Reserven,
doch nicht die Menge des Rohstoffes ist das Problem, sondern die Förderkosten. Es besteht kein Zweifel, dass diese Kosten entsprechend der
stetig abnehmenden Kupfergehalte in den Erzen gestiegen sind.
Welche Schwierigkeiten sich ergeben, wenn die gegenwärtige Tendenz zur Steigerung der Förderung beibehalten wird, zeigt sich, wenn
138
Kapitel 3
man die Entwicklung der Erzgehalte auf der Zeitachse untersucht.XI
Der durchschnittliche Kupfergehalt verringerte sich in den vergangenen zweieinhalb Jahrhunderten von einem ursprünglichen Niveau von
ungefähr 12 Prozent fast exponentiell im Laufe der Zeit,XII angetrieben
durch ein ebenfalls exponentielles Wachstum der Förderung. Gegenwärtig weisen weniger als zehn Prozent der Welt-Kupferreserven Erzgehalte von mehr als 1,5 Prozent auf, ein Wert, der vor 30 Jahren noch
als Ausweis einer sehr niedrigen Erzqualität betrachtet worden wäre.
Mittelt man den Erzgehalt über alle derzeit ausgebeuteten Vorkommen, so beträgt er nur noch etwa 0,6 Prozent.
Der Großteil der Energie, die für den Abbau, das Zermahlen, das
Aufbereiten, das Schmelzen oder Extrahieren sowie das Raffinieren
der Kupfererze aufgewendet werden muss, entfällt heute auf die ersten
Produktionsabschnitte in der Mine. Ein niedriger Erzgehalt bedeutet,
dass pro Metalleinheit größere Erzmengen abgebaut und verarbeitet werden müssen. Zudem muss das Gestein feiner gemahlen werden, um den kleineren Anteil kupferhaltiger Mineralien zu gelangen.
Durch diese beiden Faktoren wächst der Energiebedarf je Produkteinheit deutlich.
Eine ähnlich bedeutsame Größe ist die durchschnittliche »Gewinnungsrate« (recovery ratio); diese setzt die erzielte Kupfermenge ins
Verhältnis zur Menge an gefördertem Erz. Dieses Maß ist nicht allein
vom Kupfer- bzw. Erzgehalt und der mineralogischen Beschaffenheit
abhängig, sondern auch von der Aufbereitung und den eingesetzten
Veredelungstechniken. Der durchschnittliche Ertrag entspricht dem
durchschnittlichen Erzgehalt multipliziert mit der Gewinnungsrate.
Der Ertrag spiegelt die Auswirkung der Erschöpfung der Vorkommen
wider, die durch den sinkenden Erzgehalt angezeigt wird, ohne Berücksichtigung einer Verbesserung oder Verschlechterung der technischen
Mittel, die zur Extraktion von Kupfer aus Erzen eingesetzt werden, was
durch die Gewinnungsrate ausgedrückt wird.XIII Die Steigerungen der
durchschnittlichen Erträge bis in die 1980er Jahre waren zum großen
Teil auf Verbesserungen der Gewinnungsrate zurückzuführen, ungeachtet der sich verringernden Erzgehalte; anschließend war diese Entwicklung rückläufig. Die Gewinnungsrate aus Kupfererzen verbesserte
sich von 60 Prozent zu Beginn des 20. Jahrhunderts auf 90 Prozent
(1940 bis 1969), um gegen Ende des Jahrhunderts auf 85 Prozent abzusinken. Die jüngste Umkehrung spiegelt die wachsenden Kosten wider,
die bei der Verarbeitung niedriggradiger und härterer Gesteine an
fallen.
139
Die chilenische Bergbauindustrie ist ein gut dokumentiertes Beispiel für die Energieintensität der Kupferförderung.XIV Im Jahr 2010
förderte Chile insgesamt 5,42 Megatonnen Kupfer. Der dafür erforderliche Energieaufwand stieg von 2001 bis 2010 um 50 Prozent, während
die Kupferproduktion in diesem Zeitraum nur um 14 Prozent zunahm.
Die Energiekosten pro Kupfereinheit stiegen um 31 Prozent; heute muss
pro Tonne Kupfer eine Energiemenge von rund 24 Gigajoule eingesetzt
werden. Ähnlich energiehungrig ist der US-amerikanische Kupferberg
bau;XV die Energieintensität beträgt hier 112 Gigajoule pro Tonne und
ist damit viermal so hoch wie die für Chile ermittelten Werte.
Die rückläufige Qualität des Rohstoffs und die wachsenden Energie- und Materialkosten in der primären Kupferproduktion setzen
starke Anreize für einen Übergang zur systematischen Wiederverwertung von Metallen. Doch das Recycling von End-of-Life-Produkten
aus Kupfer (Schrott) deckt nach Analysen von Materialflüssen lediglich 17,5 Prozent des gesamten Jahreskupferverbrauchs.XVI Der Hauptgrund für die relativ beschränkte Verfügbarkeit von Altkupfer besteht
darin, dass Kupfererzeugnisse eine Lebensdauer von mindestens 10
bis 45 Jahren haben. Der Großteil des Kupfers, das in den vergangenen Jahrzehnten gefördert wurde, ist heute noch im Einsatz, und in
den kommenden Jahren wird noch mehr dem globalen wirtschaftlichen Bestand hinzugefügt werden, als parallel ausgemustert werden
wird.
In den vergangenen Jahrzehnten lag bei Kupfer das Verhältnis zwischen Reserven und Verbrauch, die statische Reichweite, konstant bei
etwa 30 Jahren, in Bezug auf die Reservebasis (das sind die Reserven
plus diejenigen bekannten Vorräte, die in Zukunft möglicherweise
wirtschaftlich abgebaut werden können) ist dieser Wert allerdings
doppelt so hoch. Doch trotz der Entdeckung neuer Lagerstätten und
verbesserter Fördertechniken sind die Vorkommen begrenzt und auch
die Gewinnungsrate lässt sich nicht beliebig steigern. Laut den neuesten verfügbaren DatenXVII summieren sich die weltweit vorhandenen
Kupferreserven auf 550 Millionen Tonnen; die Reservebasis wird mit
rund 1.000 Mt (Millionen Tonnen) angegeben. Wenn die für 2009 ermittelte Gesamtfördermenge von 16 Megatonnen konstant beibehalten werden sollte, würden sich die Kupferreserven in 30 bis 40 Jahren
erschöpfen. Stellt man die Förderkurve in Form einer logistischen
KurveXVIII dar, lässt sich der globale Förderhöhepunkt für das Jahr 2023
prognostizieren – unter der Annahme einer Reservebasis zwischen
1.200 und 1.650 Megatonnen. Geht man von ähnlichen maximalen
140
Kapitel 3
Reserven aus und schöpft alle Recyclingmöglichkeiten aus, verschiebt
sich der Zeitpunkt ungefähr in das Jahr 2040, bei einer Fördermenge
von 37 Megatonnen pro Jahr.XIX
Schlussfolgerung
Mehrere Tatsachen weisen auf einen unmittelbar bevorstehenden Rückgang der Kupferverfügbarkeit hin. In wenigen Jahren wird die Menge
des in Zukunft förderbaren Kupfers geringer sein als die in der Vergangenheit geförderte Menge. Seit zwei Jahrzehnten wird mehr Kupfer
gefördert als gefunden. In den vergangenen 30 Jahren sind nur 56 bedeutende neue Kupfervorkommen entdeckt worden. Nur sieben der
28 größten Kupferminen der Welt gelten als erweiterbar. Viele große
Kupferminen werden sich in den kommenden Jahren erschöpfen. Die
chilenische Kupferförderung wird bald ihren Höhepunkt erreichen.
Die Verschiebung großer Projekte, deren Inbetriebnahme bereits geplant war, wie etwa von Olympic Dam in Australien, sowie Engpässe
bei den Hütten- und Verarbeitungskapazitäten werden zu einer Begrenzung des Outputs beitragen. Ein Rückgang der primären Kupferförderung ist in Kürze zu erwarten, und nur wenn wir unseren Umgang
mit diesem grundlegenden Rohstoff ernsthaft überdenken, werden wir
Engpässe vermeiden können.
Rui Namorado Rosa ist emeritierter Professor für Physik an der Universität
Évora, Portugal und Vorsitzender von ASPO (Association for the Study
of Peak Oil and Gas) Portugal. Seine vielfältigen Interessen gelten unter
anderem der Angewandten Physik, der Wissenschaftsgeschichte sowie der
Energie- und Ressourcenfrage.
Globale Handelsimperien
Da die Mineralressourcen in Süd- und Osteuropa vollkommen ausgebeutet
waren, gab es im Mittelalter keine Möglichkeit, in Europa neue, auf Gold
gegründete Reiche aufzubauen, wie das Imperium Romanum eines gewesen
war. Der Ausgang des Mittelalters war jedoch eine Zeit schnellen Wirtschafts
wachstums in ganz Europa, vor allem in Italien. Getragen vom raschen Aufstieg regionaler Mächte wie etwa der Seefahrerrepubliken (Amalfi, Pisa,
Genua und Venedig) und der Gewerbe- und Handelsstädte wie beispielsweise Florenz, entfaltete sich die »Renaissance«. Vielleicht zum ersten Mal
in der Geschichte waren bedeutende Weltmächte nicht auf militärische
141
Gewalt, sondern auf wirtschaftliche Macht gebaut. Die europäischen Export
gewerbe, allen voran die italienische Textilproduktion, strichen riesige Gewinne ein durch den Orienthandel, vor allem mit dem im Niedergang
befindlichen Kalifat. Weder in der Nähe der Republik Florenz noch sonst
irgendwo in ihrem Herrschaftsbereich waren Goldminen zu finden. Trotzdem begann Florenz im 13. Jahrhundert mit dem Prägen des goldenen Florins und rückte damit deutlich von der karolingischen Silberwährung ab.
Bis heute leisten die Florentiner ihren Eid, indem sie auf das Bild des heiligen Johannes schwören, das den Florin seinerzeit schmückte. (Italienisch:
»San Giovanni non vuole inganni« – »Der heilige Johannes wünscht keine
Tricks«). Die Florentiner Kaufleute hatten das Gold durch Handel und durch
die im Verlagssystem hergestellten Textilien erworben.
Eine Weltherrschaft anzustreben, lag für Florenz gleichwohl außer Reichweite. Die Zeit der machtvollen Stadtstaaten im Stile Athens und Roms war
vorbei. Dem imperialen Ehrgeiz der italienischen Seefahrerrepubliken wurde
durch ihre geografische Lage, die sie im Wesentlichen auf das Mittelmeer
einengte, Grenzen gesetzt. So ging die Möglichkeit, in Richtung der neu ent
deckten Kontinente zu expandieren, bald in die Hände der westeuropäischen
Staaten über, anfangs vor allem in die Spaniens und Portugals, später dann
Englands. Der Aufstieg der neuen Kolonialmächte ging mit der Entwicklung
einer Waffe einher, die bislang in der Geschichte nicht ihresgleichen hatte:
nämlich der mit Kanonen bestückten Galeone102.
Galeonen waren eine bemerkenswerte Neuerung im Vergleich zu den
alten Rudergaleeren, die vor allem im Mittelmeer zum Einsatz kamen. Man
musste die Ruderer ja ernähren, das schränkte den Operationsradius der Galeeren enorm ein. Galeonen dagegen, die allein der Wind in den Segeln antrieb, konnten monatelang unterwegs sein. Was die Galeone aber zu einem
wirklich furchterregenden Kriegsgerät machte, war die Kanone. Technische
Fortschritte im Bereich der Metallverarbeitung und des Bergbaus machten
sie erst möglich: Ohne Schwarzpulver ließe sich weder die Kanone abfeuern,
noch das Gestein zertrümmern, um genügend Eisen und Bronze für die
Herstellung der massiven Geschütze abzubauen. Für ihre Zeit war die Artillerie technisch ziemlich beeindruckend. Großes handwerkliches Können
war gefragt, um Waffen herzustellen, die beim Abfeuern nicht explodierten;
das kam selbst bei den besten Stücken nicht selten vor. Deshalb brauchte
man riesige Mengen an Metall, um die Rohre dick und stabil genug zu machen. Bis zum 19. Jahrhundert hielt man Bronzekanonen für verlässlicher als
solche aus Eisen, Bronze war jedoch teurer. In beiden Fällen waren enorme
Mengen an Holzkohle erforderlich, um das Metall zu schmelzen, es in die
entsprechende Form zu gießen und anschließend die Rohrweite auszubohren. Der wachsende Holzbedarf strapazierte die europäischen Wälder. Während sie aber noch vergleichsweise intakt waren, verfügte das alte Osmani-
142
Kapitel 3
sche Reich nicht mehr über entsprechende Ressourcen. Der Artillerie der
europäischen Armeen und Flotten war es deshalb hoffnungslos unterlegen.
Als die türkische Flotte im Jahr 1571 in der Schlacht von Lepanto besiegt
wurde, demonstrierte dies schon damals vor allem die europäische Über
legenheit bei den Feuerwaffen. Noch jahrhundertelang hielten die Türken
an ihren traditionellen Galeeren fest. Wenn sie es einmal doch unternahmen,
die Schiffe mit Artillerie zu bestücken, verschwendeten sie sinnlos Ressourcen und Geld beim Gießen von Monstergeschützen, die eher repräsentativen
Zwecken dienten als zum tatsächlichen Gebrauch. Anders als das Osmanische Reich, hatten die Chinesen auf der entgegengesetzten Seite von Eurasien
ozeantaugliche Schiffe, die der europäischen Galeone das Wasser reichen
konnten. Sie schafften es gleichwohl nicht, die Schiffe mit schwerer Artillerie
zu bestücken. Bis leichte Waffen auftraten, dauerte es noch eine geraume Zeit.
Die Europäer entwickelten effiziente tragbare Waffen, zuerst die Muskete und
später das Maxim-Maschinengewehr. Mit deren Hilfe gelang es den Euro
päern, auch zu Lande ihre militärische Überlegenheit auszubauen. Doch
bereits mit der Galeone waren die Europäer zur See derart überlegen, dass
sie die Weltmeere beherrschten.
Das Erstarken der Kolonialreiche, das mit der Expansion der Portugiesen
und der Spanier begann, setzte voraus, dass eine Kombination von Mineralressourcen zur Verfügung stand; Gold und Silber allein waren nicht genug.
Mit Edelmetallen ließen sich zwar Truppen bezahlen, aber um Schlagkraft
zu entwickeln, brauchten diese Truppen Feuerwaffen. Für deren Herstellung benötigten die aufstrebenden Mächte Metalle und außerdem Holz, und
zwar sowohl als Material für den Schiffsbau als auch als Brennstoff für die
Schmelzöfen. »Kein Holz, kein Reich« hatte Arthur Standish 1611 in seinem
Werk The Commons Complaint geschrieben. Für die neuen Seemächte besaß
also die Bewirtschaftung ihrer Wälder entscheidende strategische Priorität.
Die Staaten brauchten Holz und Eisen für Kriegsschiffe und Waffen, aber
Abbildung 3–4 Goldflorin, 1462
in der Republik Florenz geprägt.
Florenz war keine starke Militärmacht und hatte keine Goldminen
in seinem Einflussbereich. Es waren
Handel und Verlagswesen,
die das Gold in die Stadt brachten.
Die Münze zeigt die Aufschrift
»S. Iohannes B«, also
»der Heilige Johannes der Täufer«.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ab/Gouden_florijn.jpg
143
Abbildung 3–5 Mit Kanonen bestückte holländische Kriegsschiffe
An der Hervorhebung der Kanonen durch den Maler lässt sich deren Bedeutung für die
Seekriegsführung ablesen. Das Bild wurde nach einem Entwurf von Willem van de Velde dem
Älteren um ca. 1666 angefertigt. Der Zeichner war Johan Herman Isings.
ebenso dringend Nahrungsmittel für Truppen und Bevölkerung. Um die
Ernährungsgrundlage sicherzustellen, war es notwendig, so viel Land wie
möglich für den Ackerbau zu roden. So standen die Herrscher vor einer
schwierigen strategischen Entscheidung: einerseits die Wälder zu erhalten
und andererseits gleichzeitig die Bevölkerung zu ernähren.
Am Ende scheiterte die Expansion sowohl des portugiesischen als auch
des spanischen Weltreichs an der Unvereinbarkeit dieser Anforderungen, und
das, obwohl beiden Staaten reichlich Gold zur Entlohnung ihrer Truppen
zur Verfügung stand. Portugal erhielt durch den Vertrag von Alcáçovas im
Jahr 1479 Zugang zum Golf von Arguin und damit zu riesigen Goldreserven,
die vielleicht den Grundstein für das erste weltumspannende Imperium der
Geschichte legten. Spanien holte sich das Silber vor allem aus Südamerika,
insbesondere aus den Minen von Potosi. Die Erinnerung daran ist bis heute
wach, wegen des Reichtums, den dieses Silber den Spaniern bescherte, aber
auch wegen des Elends, das der Bevölkerung vor Ort daraus erwuchs. Weder
Spanien noch Portugal verfügten jedoch über genügend Land, um beides
gleichzeitig zu leisten: die Bevölkerung zu ernähren und ausreichend große
Waldflächen zu kultivieren, um den Holzbedarf eines globalen Reiches zu
decken. Der Kampf um die Weltherrschaft war deshalb in dem Augenblick
entschieden, als England seine Trumpfkarte ausspielte: die Kohle.
144
Kapitel 3
Auf fossilen Brennstoffen gegründete Weltreiche
Aufgrund seiner reichen Kohlevorräte war England das erste Weltreich, das
seinen Wohlstand auf fossilen Energieträgern aufbaute. Die Entwicklung
begann im 18. Jahrhundert. Mit Hilfe der Kohle war es England möglich,
große Mengen an Eisen für Kanonen und andere Waffen zu produzieren
und zugleich die Wälder zu schonen, damit genug Holz für den Bau von
Kriegsschiffen übrig blieb. Mit seiner schlagkräftigen Flotte konnte sich
England aus jedem beliebigen Winkel der Welt Holz verschaffen und gleichzeitig seine Gegner daran hindern, das Gleiche zu tun. Mehr Holz bedeutete
mehr Kriegsschiffe, mehr Kriegsschiffe wiederum eine Erweiterung der globalen Vormachtstellung und folglich noch größere Mengen an Holz. Waffen
und Kriegsschiffe bedeuteten zudem, dass gewaltige Armeen nach Übersee
befördert werden konnten. Überall auf der Welt eroberten die Engländer
fremde Königreiche und wandelten sie in koloniale Besitzungen um, die für
ihre fernen Herrscher Nahrungsmittel produzierten. Mehr Nahrungsmittel
hieß größere Armeen, dies wiederum mehr Besitzungen und dies noch mehr
Nahrungsmittel. Nach diesem Prinzip entstand das Britische Imperium, das
als erstes Imperium der Geschichte eine globale Hegemonie ausübte. Man
kann die Rechnung aufstellen, dass auf dem Höhepunkt der nationalen
Kohleförderung in den 1920er Jahren in England Kohle in derart großen
Mengen produziert wurde, dass sie fast die gleiche Menge Wärme hätte erzeugen können wie durch das Abbrennen des globalen Waldbestandes103.
Für die historische Phase zwischen dem 18. bis zur Mitte des 20. Jahrhun
derts war die Kohle das wichtigste Instrument im Rahmen der hegemonialen
Strategien. Andere kohleproduzierende Nationen versuchten es den Engländern gleichzutun, konnten aber nie wirklich mithalten. Die französische
Kohleförderung hatte schon vor der englischen eingesetzt. Die Französische
Revolution begann 1789. Dies war, wenn man so will, der Weg, den die Franzosen einschlugen, um ihre antiquierte Landaristokratie loszuwerden und
in ihrer Funktion als herrschende Klasse durch ein Wirtschaftsbürgertum
zu ersetzen, dessen Macht auf Kohle und Industrie beruhte. Die französische Kohleförderung erreichte jedoch nie das gleiche Volumen wie die englische. Im Jahr 1816, als in der Schlacht von Waterloo die französische und
die englische Kohle aufeinandertrafen, ging die englische als Sieger hervor.
Das setzte allen französischen Ambitionen auf die Weltherrschaft ein Ende.
Deutschland brauchte länger für die Erschließung seiner Kohleressourcen als Frankreich und England; mit der Zeit aber baute es mit Hilfe der
ergiebigen Kohlevorräte des Ruhrgebiets eine leistungsfähige Industriewirtschaft auf. Im 20. Jahrhundert kam Deutschland fast an das englische Förderniveau heran. Auf Kohle gegründete Weltreiche sind gleichwohl vor dem
145
Schicksal ihrer Vorläufer nicht gefeit: sie geraten leicht in militärische Konflikte. Im Jahr 1914 eröffnete die deutsche Kohle den Krieg gegen die englische. Und wieder siegte die englische; dieses Mal mit einiger Hilfe von Seiten der amerikanischen Kohle, deren Produktionszahlen in der Zwischenzeit
aufgeholt hatten.
Die strategische Bedeutung der Kohle äußerte sich unterschiedlich; sie
hing auch nicht allein davon ab, ob Kohlebergwerke zur Verfügung standen.
Wo immer es Transportmöglichkeiten für Kohle gab, waren die Voraussetzungen für eine industrielle Entwicklung gegeben. Norditalien und die Toskana zum Beispiel verfügten über gute Wasserwege. Sie konnten mit Hilfe
britischer Kohle, die auf »colliers«, also für den Kohletransport bestimmten
Segelschiffen, importiert wurde, eine regionale Industrie aufbauen. Süditalien dagegen war eine solche Entwicklung verwehrt, da das trockenere Klima
dem Bau von Kanälen entgegenstand. In der Mitte des 19. Jahrhunderts war
Norditalien dank der englischen Kohle derart wohlhabend geworden, dass
es den Süden nach einem kurzen Militärfeldzug im Jahr 1860 ohne Umstände annektieren konnte.
Mit fehlenden Wasserwegen hatten auch die Länder in Nordafrika und
im Mittleren Osten zu kämpfen. Für die europäischen Großmächte waren
sie deshalb eine leichte Beute. Der Prozess nahm mit der französischen Eroberung Algeriens in den Jahren 1830 bis 1847 seinen Anfang und kam mit
dem Ersten Weltkrieg zum Abschluss. Bis zum Jahr 1918 waren alle Länder
Nordafrikas und des Mittleren Ostens auf die eine oder andere Weise unter
europäische Kontrolle geraten. Die endgültige Talfahrt der Kohle stand jedoch bevor und die alten auf dem fossilen Brennstoff gegründeten Kolo
nialreiche waren zum Untergang verurteilt. Die Kohleproduktionskurve der
europäischen Mächte verrät uns viel über das Schicksal ihrer überseeischen
Herrschaftsgebiete. Mit dem allmählichen Niedergang der Kohleförderung
schwand auch die politische Macht und das Britische Weltreich ging seinem
Ende entgegen – das größte und mächtigste Reich, das die Welt bis dahin
gesehen hatte.
Während die Kohle an Bedeutung verlor, erschien das Erdöl als neuer
Mitbewerber auf der Weltbühne. Im Jahr 1906 lief in England das Kriegsschiff »Dreadnought« vom Stapel. Es war das erste einer neuen Klasse von
Schlachtschiffen, die über Jahrzehnte diesen Namen beibehielten. Anders als
ältere »gepanzerte« Kriegsschiffe, die von schweren Dampfmaschinen mit
geringem Wirkungsgrad angetrieben wurden, hatte die »Dreadnought« eine
Dampfturbine, die ihrerseits für den Betrieb mit unterschiedlichen Brennstoffen, unter anderem Öl, eingerichtet war. Zwei Jahre später, angesichts des
Ausgangs der Schlacht von Tsushima 1908 vor der japanischen Küste, erwiesen sich die herkömmlichen Panzerschiffe als hoffnungslos veraltet. In besagtem Jahr hatte eine russische Kriegsflotte unter großen Strapazen den ganzen
Absatzumbruch
eingefügt
146
Kapitel 3
300
Großbritannien
Megatonnen (Mt)/Jahr
250
200
150
100
Deutschland
50
0
1800
Frankreich
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
1980
2000
Abbildung 3–6 Kohleproduktion in Millionen Tonnen pro Jahr in England, Frankreich und
Deutschland.
XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX
xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx
langen Weg von der Ostsee bis Tsushima zurückgelegt, nur um dort von
einer japanischen Flotte abgefangen und zerstört zu werden. Dampfschiffe
waren schlicht zu langsam und zu leicht zu verwunden. Ab diesem Zeitpunkt galt Erdöl als strategische Ressource. Die globale Militärgeschichte
liest sich in weiten Teilen wie ein Versuch der Weltmächte, die für die Kriegführung benötigten Ölreserven unter ihren Einfluss zu bringen.
Der Zweite Weltkrieg war in vieler Hinsicht ein Krieg ums Öl. Die »Dreadnoughts« waren damals bereits aus der Mode gekommen, aber verschiedene
aus Öl gewonnenen Kraftstoffe trieben die unterschiedlichsten Kriegsgeräte
an: Flugzeuge, Panzer, Unterseeboote, Flugzeugträger und alles, was sonst
noch auf dem Schlachtfeld unterwegs war. Der Krieg in Europa wurde im
Kampf um die Kontrolle über die Ölvorräte im Bereich des Kaspischen Mee
res entschieden. Der deutsche Vorstoß nach Stalingrad hatte das Ziel, sich
dieser Vorräte zu bemächtigen und der Sowjetunion den Zugang zu verweh
ren. Es war ein über die Maßen blutiger Konflikt, mit Verlusten, die auf jeden
Fall, auch wenn die Schätzungen der Historiker auseinandergehen, mehr als
eine Million betrugen. Trotz der Niederlage bei Stalingrad weigerten sich
die Deutschen aufzugeben und setzten den Kampf mit aus Kohle hergestelltem synthetischem Benzin fort. Das Endergebnis des Krieges bewies jedoch
erneut, dass »König Kohle« durch das Erdöl vom Thron gestoßen war. In
147
Asien war es den Japanern zunächst zwar gelungen, sich die indonesischen
Ölreserven zu sichern, doch rein praktisch gesehen hatten sie gegen den
Ölgiganten, die Vereinigten Staaten, keine Chance. Am Ende war es das amerikanische Öl, das in diesem Krieg den Sieg davontrug.
Der Zweite Weltkrieg hinterließ eine in zwei Hälften geteilte Welt; beide
stützten sich auf ihre Ölvorräte, die zu Beginn jeweils sehr ergiebig waren.
Auf der einen Seite standen die Vereinigten Staaten und ihre Verbündeten,
auf der anderen die Kräfte des Sowjetblocks. Der Wettlauf dieser beiden modernen Imperien schlug zu keinem Zeitpunkt in offene Kriegführung um.
Fast ein halbes Jahrhundert lang standen sie sich im sogenannten »Kalten
Krieg« gegenüber, einem Krieg, der vor allem mit den Mitteln der Propaganda geführt wurde. Das war ein großes Glück, da mittlerweile Atomwaffen
entwickelt worden waren und beide Seiten sehr bald über genügend Nuklear
macht verfügten, um sich gegenseitig viele Male auszulöschen. Obwohl die
Atombombe als »strategische Waffe« bezeichnet wird, hatte sie nie wirklich
einen strategischen Wert. Keiner der beiden Supermächte gelang es je, eine
brauchbare Strategie zu entwickeln, um aus dem Besitz dieser Waffen einen
Vorteil für sich selbst zu ziehen.
Wenn die offene Kriegführung im Kalten Krieg auch nie eine strategische
Option darstellte, so soll das nicht heißen, dass es keinen Kampf gab. Beide
Machtblöcke suchten die Oberhand zu gewinnen, indem sie das Wachstum
der Wirtschaft ankurbelten, um den Gegner letztendlich durch industrielle
und technische Leistungsfähigkeit zu bezwingen. Was Ressourcen und insbesondere Mineralressourcen betraf, war dieser Kampf extrem kostspielig.
Zwar waren beide Seiten bestens mit Mineralien ausgestattet, doch keine
verfügte über unendliche Vorräte. Erdöl vor allem war eine kritische Ressource, bei der bald Knappheitsprobleme auftreten sollten. In den Vereinigten Staaten erreichte die Erdölförderung ihren Höchststand im Jahr 1970
und fiel dann ab. Diese Tatsache stellte die US-Regierung vor ein entscheidendes strategisches Problem. Ohne ausreichende Ölversorgung bestand
die Gefahr, dass die amerikanische Vorherrschaft dahin schwinden würde
wie einige Jahrzehnte zuvor die britische, nachdem das Fördermaximum bei
der Kohle überschritten worden war. Die Lösung des Problems sahen die
Amerikaner in der Kontrolle über die nach wie vor ergiebigen Ölvorräte des
Mittleren Ostens.
Die USA hatten sich schon lange auf die dortigen Ölreserven verlassen.
Bereits im Jahr 1945 hatte sich Präsident Roosevelt mit König Ibn Saud von
Saudi-Arabien getroffen und die Grundlage für eine Allianz geschaffen, die
bis heute hält. Wie Michael Klare in seinem Buch Blood and Oil104 darlegt,
überdauerte diese strategische Vision die Ölkrise der 1970er Jahre. Sie wurde
in aller Deutlichkeit in der sogenannten »Carter-Doktrin« zum Ausdruck
gebracht, und in der Rede zur Lage der Nation vom Jahr 1980 verkündet (es
148
Kapitel 3
ist anzunehmen, dass die Rede aus der Feder von Carters Sicherheitsberater
Zbigniew Brzezinski stammt105): »Unsere Position ist eindeutig: Jeder Versuch einer auswärtigen Macht, die Kontrolle über den Persischen Golf zu
erlangen, wird als Angriff auf die lebenswichtigen Interessen der Vereinigten
Staaten von Amerika betrachtet; jeder Angriff dieser Art wird mit allen notwendigen Mitteln, einschließlich militärischen, zurückgeschlagen werden«.
Diese Aussage erinnert auf geradezu unheimliche Weise an eine Erklärung der britischen Regierung aus dem Jahr 1903 zum Thema Kohle106.Die
sowjetische Supermacht forderte die amerikanische Stellung im Mittleren
Osten eine Zeitlang heraus, indem sie auf unterschiedliche Weise versuchte,
mit der amerikanischen Überlegenheit in der Region gleichzuziehen, allerdings ohne Erfolg. Im Jahr 1988 begann die sowjetische Ölförderung zu sinken. Weil die Sowjetunion keinen Zugriff auf externe Ölquellen mehr hatte,
folgte kurze Zeit später ihr Zusammenbruch. Es ist sicher nicht zulässig,
diese Ereignisse in ein simples Ursache-Wirkung-Schema zu pressen. Aber
es führte, wie Douglas Reynolds darlegt107, eine Reihe von miteinander ver
flochtenen Faktoren im Zusammenhang mit »Peak Oil« dazu, dass die gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und politischen Strukturen der Sowjetunion
zusammen mit der Ölförderung kollabierten. Ein Großteil der politischen
Ereignisse nach dem Fall der Sowjetunion kann als Fortsetzung der »CarterDoktrin« verstanden werden. Der erste Golfkrieg (1991), der Einmarsch in
den Irak (2003) und vieles andere, was in der Region geschah, war ein klarer
Beleg für das Bedürfnis der Vereinigten Staaten, die Region fest im Griff zu
behalten und die dortigen Erdölressourcen zu kontrollieren.
Auch heute noch spielen die Ölvorräte des Mittleren Ostens eine wesentliche Rolle im globalen Machtspiel. Doch sind selbst diese Ressourcen, auch
wenn sie noch so reichlich fließen, nicht unbegrenzt. Über die tatsächliche
Beschaffenheit der saudi-arabischen Vorräte wird viel diskutiert, wobei die
Meinungen darüber, wie lange sie noch reichen werden, auseinandergehen.
Fest steht jedenfalls, dass der Ölverbrauch innerhalb Saudi-Arabiens ständig
steigt und dass dies das Exportpotenzial des Königreichs beim Erdöl allmählich aushöhlt. Gleiche Überlegungen gelten für die anderen wichtigen Produzenten im Mittleren Osten. Der Irak hat sich von den Zerstörungen durch
die Invasion von 2003 erholt und tritt nun als bedeutender Akteur auf dem
globalen Ölmarkt auf. Die irakischen Ressourcen wurden allerdings durch
den Krieg beschädigt, und die wachsende irakische Wirtschaft verbraucht
immer größere Anteile der nationalen Ölförderung. Auf der anderen Seite
des Golfs scheint der Iran ernsthafte Schwierigkeiten zu haben, das bisherige
Fördervolumen zu halten, auch in Anbetracht der bestehenden politischen
Probleme im Land. Schon in den späten 1970er Jahren mag es einen Zusammenhang gegeben haben zwischen den Turbulenzen der iranischen Revolution und dem Sturz des Schahs auf der einen Seite und der Tatsache, dass das
149
Produktionswachstum im Land nicht wie bisher aufrechterhalten werden
konnte, auf der anderen. Die gleichen Schwierigkeiten und Probleme stellen
sich auch anderen kleineren Produzenten in der Region. Der Mittlere Osten
hat jetzt fast ein Jahrhundert lang Öl gefördert; es ist nicht zu erwarten, dass
dies noch viel länger in der gleichen Größenordnung weitergeht. Was auch
immer geschieht – die bedeutendste Militärmacht des 21. Jahrhunderts, die
USA, wird in absehbarer Zeit wohl kaum ihren Griff um die Region lockern,
die noch immer eine Schlüsselrolle im globalen Machtspiel innehat.
Innerhalb der globalen strategischen Auseinandersetzungen beginnt zunehmend ein weiterer Faktor eine Rolle zu spielen: die Dominanz des Erdöls als Energiequelle ist im Schwinden begriffen. Während die Ölförderung
innerhalb des vergangenen Jahrzehnts mehr oder weniger gleich geblieben
ist, wuchs die Kohleförderung rasant. Sollten sich die gegenwärtigen Trends
fortsetzen, wird die Kohle das Öl bald als Hauptenergiequelle auf der Welt
überholen: »König Kohle« kehrt zurück108. Aufgrund dieses Trends werden
die Karten im strategischen Spiel schon wieder neu gemischt. Der Mittlere
Osten fördert sehr wenig Kohle (weniger als ein Prozent der Weltproduktion109), während folgende Länder die Hauptproduzenten sind, und zwar in
absteigender Reihenfolge: China, USA, Indien, Australien, Südafrika und
Russland110. In gewisser Weise stellt die Rückkehr zur Kohle die strategische
Uhr um ein Jahrhundert zurück. Natürlich werden die dampfgetriebenen
Panzerschiffe nicht wiederkommen, aber militärisch gesehen könnte das Öl,
auch wenn es nach wie vor eine Schlüsselressource bleibt, langsam an Bedeutung verlieren.
Die Rückkehr zur Kohle ist aber nicht der einzige strategische Wandel,
der sich gerade vollzieht. Es liegt durchaus im Bereich des Möglichen, dass
bald alle fossilen Brennstoffe aus der Mode kommen. Die jüngste Waffen
generation basiert großenteils auf leichten, beweglichen Robotersystemen.
In Zukunft könnten diese leichten Waffen eine ungeheure Menge destrukti
ver Kraft in sich tragen, vor allem dann, wenn die Entwicklung der sogenannten »Atomwaffen der vierten Generation«111 möglich wird. Zurzeit geht der
Trend dahin, diese Roboter als Präzisionswaffen zu nutzen, die mit den brutalen Methoden von Flächenbombardements und Massenvernichtung bei
früheren Waffensystemen nur mehr wenig gemeinsam haben. Roboterwaffen können auf hochspezifizierte Ziele gelenkt werden, in der Strategie der
sogenannten »gezielten Tötung«112, die es auf die Zerstörung des feindlichen
Kommando- und Kontrollsystems abgesehen hat. Die Roboter müssen im
Kampf nicht mehr das Panzergewicht traditioneller Kriegsmaschinerie mit
sich herumtragen. Infolgedessen brauchen die neuen Waffen viel weniger
Treibstoff. Sie würden sich auch auf elektrische Energie umrüsten lassen, die
aus nicht-fossilen Quellen gewonnen werden kann, also aus nuklearer und
erneuerbarer Energie. Anlagen, die auf erneuerbaren Energien basieren,
150
Kapitel 3
sind aus militärischer Sicht besonders interessant, weil sie so über das Territorium verteilt werden können, dass sie dem Feind nur ein dürftiges Ziel
bilden. Die strategische Verwundbarkeit erneuerbarer Energien sinkt noch
weiter, wenn die Energiequelle mit der Waffe selbst verbunden ist, wenn also
zum Beispiel eine Drohne von bordeigenen Solarzellen betrieben wird.
Noch drastischer könnte sich die strategische Perspektive durch die
»Cyberwaffen« verändern, die neuerdings Bedeutung erlangt haben, Waffen
also, die den virtuellen Raum unter Kontrolle bringen sollen. Als Schadsoftware wurde der sogenannte »Stuxnet«-Virus gegen iranische Militäreinrichtungen eingesetzt113. Für eine Einschätzung dieser Waffen in Bezug auf ihre
Wirksamkeit ist es noch zu früh. Sollte es aber möglich sein, das Befehls- und
Kontrollsystem des Feindes zu übernehmen, dann könnte der Krieg gewon
nen werden, ohne dass ein einziger Schuss fällt. Im Vergleich zu konventionellen Waffen brauchen diese Systeme sehr wenig Energie. Ihr Energiebedarf
wird de facto vom Feind bereitgestellt.
Was die militärische Rolle der Mineralressourcen angeht, so hat sich mit
dem 21. Jahrhundert der Kreis möglicherweise komplett geschlossen. Während die Bedeutung des Erdöls allmählich an Gewicht verliert, geht die zentrale strategische Rolle wieder auf die Metalle über, auf jene Ressourcen, die
man für all die Elektronik zum Betreiben der Roboter und Cyberwaffen dringend braucht. Metalle wie Kupfer, Gold, Kobalt, Tantal, Zirkonium, Indium,
Seltene Erden wie auch Minerale für Halbleiter wie zum Beispiel Gallium,
sie alle werden nun strategische Schlüsselressourcen. Das verändert das globale Machtspiel von Grund auf; wie genau, das lässt sich derzeit noch schwer
vorhersagen.
Auch wenn sich die strategische Gewichtung in nächster Zeit vielleicht
auf immer wieder unterschiedliche Mineralien verlagert, so besteht doch
kein Zweifel, dass Wirtschaftssysteme – im Krieg wie im Frieden – Mineral
ressourcen brauchen und dass sich die Konkurrenz um das, was noch übrig
ist, eigentlich nur verschärfen kann. Wenn wir noch einmal in die Zeit des
Römischen Reiches zurückgehen, dann sehen wir, dass die Römer die Erschöpfung ihrer Goldminen nicht mit philosophischem Gleichmut hingenommen haben. Sie nutzten alle erdenklichen Mittel, um die Förderung aufrechtzuerhalten, was zur »ruina montium« führte, zur Zerstörung der Berge,
wie sie Plinius der Ältere in seiner Historia Naturalis beschreibt. Die Berge
in der spanischen Region Asturien bezeugen noch heute die Zerstörung,
die ihnen von römischen Baumeistern zugefügt wurde. Das, was die Römer
mit Pickeln und hydraulischer Zertrümmerung schafften, ist aber gar nichts
gegen das, was wir mit Sprengsätzen und dieselbetriebenen Geräten unseren
eigenen Bergen antun können. Wir sind ja bereits damit beschäftigt, einen
Berg nach dem anderen zu zerstören, weil wir an die Kohlenflöze, die in
ihnen verborgen liegen, herankommen wollen. Der Prozess wird nicht so
151
bald an sein Ende kommen, da die Weltwirtschaft sich gerade dafür rüstet,
die letzten auf dem Planeten verfügbaren Erze auszubeuten. Das ist nichts
anderes als ein Krieg gegen den Planeten, und zwar ein erbarmungsloser.
Es ist aber auch einer, den man nicht gewinnen kann. Auf lange Sicht wird
sich der Planet vom Angriff der die Bodenschätze ausbeutenden Menschheit
erholen, und die einzig möglichen Opfer sind am Ende wir selbst.
Angesichts der zunehmenden Erschöpfung vieler Lagerstätten gelangen neue Wege der Rohstoffgewinnung in den Fokus des Interesses. Während der Abbau auf den Böden der Ozeane oder
die Gewinnung aus dem Meerwasser im kleinen Maßstab schon Realität ist, erscheint Bergbau
auf einem unserer Nachbarplaneten wie pure Science-Fiction. Vieles erinnert an die Suche nach
dem Stein der Weisen (hier festgehalten in einem Gemälde von Joseph Wright of Derby aus
dem Jahr 1771), dieser sagenhaften Substanz, mittels derer es möglich sein sollte, aus unedlen
Metallen Gold herzustellen.
www.bridgemanart.com/asset/72355/Wright-of-Derby-Joseph-1734-97/The-Alchymist-1771-oil-on-canvas?
Bild für Aufmacher: (Bild werde ich noch kaufen); da wir hier zumeist querformatige Bilder haben und das Bild oben sehr dunkel ist, könnte man es oben auch
ein wenig beschneiden
Reihs meint: ICH WÜRDE DAS BILD UNBEDINGT SO VERWENDEN WIE ES IST. IM GEGENSATZ ZU ANDEREN KAPITELAUFMACHERN WÜRDE ICH ES ALLERDINGS OBEN
AN DEN SATZSPIEGEL »HÄNGEN«.
Kapitel 4
Eine Universalmaschine
für den Bergbau:
Eine Universalmaschine für den Bergbau
Stellen Sie sich vor, Sie sind ein Astronaut, der auf einem fernen Planeten
gelandet ist. Dieser Planet ist nicht mehr als ein Gesteinsbrocken, der um
einen weit entfernten Stern kreist. Ihr Raumschiff ist durch den Aufprall
bei der Landung schwer beschädigt. Zum Glück funktioniert aber Ihr Anti
materieantrieb noch. Energie haben Sie also reichlich. Das Problem ist, dass
Sie ein neues Raumschiff brauchen. Sie können Ihre Roboter ein solches
bauen lassen, sollten die nötigen Materialien zur Verfügung stehen: Metalle,
Halbleiter, Glas, Keramik und vieles mehr. Sie haben weder Zeit noch Ressourcen, den Planeten auf Bodenschätze hin zu erkunden, selbst unter der
Prämisse, dass es dort welche gibt. Ganz gewöhnliches Gestein enthält aber
alle Elemente des Periodensystems, sie sind darin in winzigen Mengen eingeschlossen. Sie lassen also Ihre Roboter eine universale Bergbaumaschine
bauen, die aus der Kruste des Planeten gewöhnliches Gestein entnimmt. Die
Maschine zertrümmert und erhitzt das Gestein und verwandelt es in vollständig ionisiertes Plasma. Durch ein elektrisches Feld werden die Ionen im
Plasma beschleunigt und dann durch ein Magnetfeld räumlich nach ihrer
Masse getrennt. Nun haben Sie alles, was Sie brauchen: jedes Element fein
säuberlich sortiert. Nach und nach können Sie sich alles Nötige für den Bau
des neuen Raumschiffs zusammensuchen und wieder nach Hause zurückkehren.
Dies ist natürlich nur eine Science-Fiction-Geschichte. An der Idee jedoch,
Mineralressourcen aus der undifferenzierten Kruste zu gewinnen, ist nichts,
was den Gesetzen der Physik widerspräche. Wenn es also physikalisch möglich ist, warum bauen wir dann keine Universalmaschine für den Bergbau
hier auf der Erde? Wir könnten sie dazu verwenden, alle notwendigen Mineralien aus ganz gewöhnlichem Gestein zu erzeugen und bräuchten uns über
154
Kapitel 4
so etwas wie Versorgungssicherheit, Preise und Ressourcenknappheit keine
Sorgen mehr zu machen.
Einige Ökonomen denken offenbar genau in diese Richtung, wenn sie
sagen, Mineralressourcen seien unerschöpflich114. Sie sind, so scheint es, überzeugt, dass man tatsächlich eine universale Bergbaumaschine bauen kann.
In der Theorie ist die Idee zwar attraktiv, in der Praxis aber leider nicht umsetzbar. Die Grenzen der Mineralgewinnung sind keine Frage der Quantität,
sondern eine der Energie: Mineralgewinnung benötigt Energie, und je feiner
die Mineralien verteilt sind, desto mehr Energie ist erforderlich. Die gegenwärtig von der Menschheit bereitgestellte Energie reicht nicht aus, um andere
als die konventionellen Erze abzubauen, und das wird wohl auch in Zukunft
so bleiben. Deshalb ist eine Universalmaschine für den Bergbau nichts als
ein Hirngespinst.
Energie und Mineralgewinnung
Im Folgenden wollen wir uns genauer mit dem Zusammenhang von Energie
und Mineralgewinnung befassen. Man sagt, die Erdkruste enthält 88 Elemente
in messbaren Konzentrationen, die sich von der niedrigsten bis zur höchsten über ein Spektrum von mindestens sieben Größenordnungen erstrecken. Liegt die Konzentration bei mehr als 0,1 Gewichtsprozenten, gelten die
Elemente als »häufig«. Fünf der häufigsten Elemente sind in Metallform
technisch bedeutend: Eisen, Aluminium, Magnesium, Silizium und Titan.
Alle anderen Metalle kommen nur in niedrigeren Konzentration, manchmal nur in Spuren vor. Die meisten technisch relevanten Metalle werden als
»selten« bezeichnet. Das durchschnittliche Vorkommen von Elementen wie
Kupfer, Zink, Blei und anderen in der Kruste liegt unter 0,01 Gewichtsprozent
(100 Teile pro Million). Einige sehr seltene Elemente wie etwa Gold, Platin
und Rhodium gibt es in der Kruste nur in der Größenordnung von einigen
Teilen pro Milliarde oder sogar noch weniger. Die meisten selten vorkommenden Elemente bilden allerdings spezielle chemische Verbindungen, die
sich in vergleichsweise hohen Konzentrationen in bestimmten Bereichen
ablagern, sogenannten »Vorkommen«. Vorkommen, die so hoch konzentriert sind, dass man Mineralien wirtschaftlich abbauen kann, werden »Erze«
genannt. Wie in einem vorhergehenden Kapitel beschrieben, sind Erze durch
geologische Prozesse entstanden, die die fein verteilten Mineralien mit Hilfe
von geothermaler oder Sonnenenergie angereichert haben.
Erze werden in einem mehrstufigen Prozess gewonnen. In der ersten
Phase, dem Abbau, wird das Material aus der Erde geholt. Dann folgt die Aufbereitung, wobei die brauchbaren Mineralien vom nicht verwertbaren Rest
getrennt werden. Normalerweise folgen dann weitere Verarbeitungsphasen.
155
Eine Universalmaschine für den Bergbau: Mineralien und Energie
So ist zum Beispiel für die Metallproduktion eine Phase des Schmelzens und
der Raffination erforderlich. Alle Prozessstufen benötigen Energie. Die folgende Tabelle stellt eine Liste des spezifischen Energiebedarfs für die Gewinnung einiger herkömmlicher Metalle zusammen115, dazu den gesamten
Energiebedarf für die aktuelle globale Produktion (United States Geological
Survey 2005):
Metall
Spezifische
Produktionsenergie
(MJ/kg)
Stahl
22
1100
24,0
211
33
6,9
Aluminium
Weltproduktion
(Mt/Jahr)
Gesamter
Energiebedarf
(EJ/Jahr)
Kupfer
48
15
0,72
Zink
42
10
0,42
Nickel
Blei
160
26
1,4
0,22
3
0,08
Man beachte, dass die globale Stahlproduktion allein bereits rund 24 Exajoule benötigt, was etwa fünf Prozent des weltweiten Energieangebots überhaupt (circa 450 Exajoule) ausmacht116. Ein weiteres Beispiel: Wir gewinnen
heute Kupfer aus Erzen, die dieses Metall in Konzentrationen in einer Höhe
von einem halben bis zu einem Prozent enthalten. Um es zu gewinnen, werden insgesamt etwa 50 Megajoule pro Kilogramm117 benötigt, wie aus der
Tabelle zu entnehmen ist. Für die weltweite Kupferproduktion (15 Millionen
Tonnen pro Jahr) werden rund 0,7 Exajoule an Energie verbraucht. Dies entspricht rund 0,2 Prozent der gesamten Primärenergieproduktion weltweit
pro Jahr. Zusammengenommen lässt sich aus den in der Tabelle bereitgestellten Daten schließen, dass Bergbau und metallverarbeitende Industrien
mit rund 33 Exajoule insgesamt verbrauchter Energie zum globalen Energie
bedarf mit einem Anteil von knapp zehn Prozent beitragen. Diese Schätzung
stimmt offensichtlich mit der von Rabago et al.118 überein, die von einem
Bereich zwischen vier bis sieben Prozent sprechen, aber auch mit den Schätzungen von Goeller und Weinberg119, demnach allein durch die Metallindustrie in den Vereinigten Staaten 8,5 Prozent der Gesamtenergie verbraucht
werden.
Die Tabelle gibt nur eine Momentaufnahme wider. Da wir mit dem Abbau
von Mineralien fortfahren, ändert sich die Situation ständig. Zu Beginn der
Bergbaugeschichte war der Energiebedarf verschwindend gering, da die
geochemischen Prozesse der fernen Vergangenheit das Material fast ganz
umsonst geliefert haben. So brauchte man für die Goldsuche im Fluss lediglich eine Pfanne als Ausrüstung, das Metall lag als Goldnugget bereits in
Herr Hirsch schreibt
zur Tabelle: Hier gibt
es keine BÜ/BU, daher die Tabelle bitte
versuchen GENAU
hier zu platzieren;
wenn das nicht geht,
lasse ich mir eine
BU einfallen oder
wir platzieren davor
noch ein Bild.
156
Kapitel 4
Kupfergehalt im Gestein (%)
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0
1910
1930
1950
1970
1990
2010
Abbildung 4–1 Entwicklung des Kupfergehalts während der letzten 100 Jahre
Seit den 1930er Jahren nehmen die Kupfergehalte in abgebauten Erzen kontinuierlich ab.
Die Energie, die zu ihrer Gewinnung eingesetzt werden muss, wird umgekehrt immer größer.
Diese Entwicklung ist kein Einzelfall, sondern lässt sich nahezu auf alle nicht nachwachsenden
Rohstoffe übertragen.
reinem und gebrauchsfertigem Zustand vor. Im Lauf der Zeit aber gingen
die leicht zugänglichen und verwertbaren Ressourcen zur Neige. Heute gewinnen wir unter hohen Kosten Gold aus Lagerstätten mit einem Goldgehalt
von lediglich 0,01 Prozent. Dieser allgemeine Trend ist bei allen Metallen
offensichtlich: Wir erschöpfen die hochgradigen Erze und müssen auf die
geringhaltigen zurückgreifen. Abbildung 37 veranschaulicht die Entwicklung
am Beispiel von Kupfer.
Auf dem von uns eingeschlagenen Entwicklungspfad hängt die Ressourcenmenge, zu der wir theoretisch Zugang haben, von »Lasky‘s Law« ab, dem
zufolge die Menge der Mineralien in der Kruste umgekehrt proportional
zum Metallgehalt des Erzes ist. Gemäß Laskys Gesetz steigt paradoxerweise
mit fortschreitendem Abbauprozess die Menge der abbaubaren Ressourcen.
Der Kuchen wird beim Essen seltsamerweise immer größer. Deshalb legen
viele Leute, wenn es um die Zukunft des Bergbaus geht, großen Optimismus an den Tag. Die zuversichtliche Haltung spiegelt sich recht prägnant in
einem bekannten Zitat zum Thema Erdöl wieder. 2008 schrieb Peter Odell,
Professor an der Universität von Rotterdam, in einer englischen Tageszeitung: »Es ist gar nicht so, dass uns das Öl ausgeht, wir werden wohl vielmehr
darin schwimmen!«120
157
Platinmetalle und ihre Verwendung
in der Automobiltechnologie
Ugo Bardi & Stefano Caporali
Edelmetalle werden oft nur als Schmuck geschätzt oder weil man mit
ihnen den Wert anderer Güter bemessen kann – zum Beispiel in Form
von Geld. Für derartige Zwecke eingesetzt, werden sie nicht verbraucht
und man kann das Problem sich erschöpfender Ressourcen hier getrost
vernachlässigen. Allerdings haben einige Edelmetalle, allen voran die
Platinmetalle, wichtige Anwendungsmöglichkeiten in der Technik, was
dazu führt, dass sie in geringsten Konzentrationen über die Welt verteilt
werden und damit nach und nach verloren gehen. Ein Beispiel für die
Verknappungsproblematik bei seltenen Elementen sind Platinmetalle,
die in Fahrzeugkatalysatoren verwendet werden.
Der jüngste Preisanstieg bei allen mineralischen Rohstoffen wirkt sich
auch auf die Edelmetalle aus. Ein interessanter Fall sind hier die sechs
Platinmetalle: Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium
und Platin. Weil sie selten und teuer sind, gelten sie auch bei NichtChemikern als edel. Anders als Gold und Silber, die hauptsächlich als
Währung und Schmuck verwendet werden, sind ihre Einsatzgebiete
jedoch geradezu unglamourös, denn sie sind vor allem Bestandteil
von Abgaskatalysatoren in Fahrzeugen. Bei dieser Art von Verwendung wäre es durchaus vorstellbar, dass Platinmetalle irgendwann zu
teuer werden, wenn die Ressourcenerschöpfung weiter fortschreitet.
Wir stellen daher im Folgenden den Status quo dar und zeigen mögliche technische Alternativen auf. Wir argumentieren, dass ihr Einsatz in Fahrzeugkatalysatoren kurzfristig nicht gefährdet ist, dass die
steigenden Kosten aber irgendwann zum Problem werden könnten.
Gut, dass der Motor der Zukunft wohl nicht auf der Verbrennung von
Kohlenstoff basieren wird, sondern aller Wahrscheinlichkeit nach ein
Elektromotor sein wird.
Platinmetalle und ihre Einsatzgebiete
Platinmetalle haben spezielle chemische Eigenschaften; ihre Reaktions
fähigkeit macht sie zu perfekten Katalysatoren, was in verschiedenen
wissenschaftlichen Disziplinen (Chemie, Biologie, Medizin) genutzt
wird. So gelten Platinmetalle in Krebsmedikamenten als unverzichtbar und viele Redoxreaktionen laufen nur in ihrem Beisein ab.I Platin,
158
Kapitel 4
Rhodium und Palladium finden auch in der Schmuckbranche Verwendung; ihr Haupteinsatzgebiet finden sie jedoch in Fahrzeug-Katalysatoren.
Der Verbrennungsprozess von Treibstoffen auf Kohlenwasserstoffbasis erzeugt in unseren Kraftfahrzeugen eine Reihe von Schadstoffen: 1.) unverbrannte Kohlenwasserstoffe (vor allem ihre aromatischen
Varianten), 2.) Kohlenmonoxid (CO), 3.) Stickstoffoxide (NOx) und
4.) Feinstaub, vor allem in Form kohlenstoffhaltiger Nanopartikel.
Durch Treibstoffzusätze können weitere gefährliche Abgase ent
stehen – bis vor kurzem wurden zum Beispiel Tetraethylblei und Bro
methan beigemischt, Substanzen, die mittlerweile in den meisten (wenn
auch nicht allen) Ländern der Welt verboten sind.II
In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden verschiedene
Techniken entwickelt, um diese Schadgase unschädlich zu machen.
Derzeit gibt es zwei Hauptansätze. Bei Dieselmotoren reduziert ein
»mageres« Gemisch aus Luft und Kraftstoff (»Magermotor«) den Ausstoß von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoff, sodass das Hauptproblem darin besteht, die Belastung durch Feinstaub und Stickoxide
zu senken. Die Verringerung dieser Schadstoffe wird erreicht durch
den kombinierten Einsatz eines Oxidationskatalysators auf CeroxidBasis (zur Feinstaubreduzierung) und einer Reaktion mit Ammoniak
(zur Entfernung der Stickoxide), der sich durch Einspritzen von Harnstoff in den Abgasstrom erzeugen lässt.
Für Benzinmotoren ist das Feinstaubproblem dagegen von unter
geordneter Bedeutung; hier müssen drei verschiedene schädliche Gase
eliminiert werden: CO, NOx und unverbrannte (aromatische) Kohlenwasserstoffe. Und genau hier kommen die drei Metalle Platin, Pal
ladium und Rhodium ins Spiel und zwar in Form des sogenannten
Drei-Wege-Katalysators. Rhodium katalysiert hierbei die Reduktion,
Palladium die erforderliche Oxidation; Platin ist bei beiden Vorgängen
aktiv. Die Aufgabe des Katalysators ist komplex, weil er CO und unverbrannte Kohlenwasserstoffe oxidieren und gleichzeitig NOx reduzieren
soll. Dafür müssen die Abgase einen bestimmten Anteil an Sauerstoff
enthalten (die richtige Zusammensetzung wird durch die Kontrolle des
Wasser-Treibstoff-Gemischs im Auspuff erreicht). Bei guten Bedingungen und richtigem Betrieb kann ein Abgaskatalysator bis zu 90 Prozent der drei genannten Gase entfernen.III
Das ist zwar eine gute Leistung, doch es gibt auch viele Fahrzeuge
und die »edlen« Abgasfilter sind sehr teuer. Im Durchschnitt enthält ein
Fahrzeugkatalysator ein bis drei Gramm Platin und geringere Mengen
159
Rhodium und Palladium. Folglich wird über die Hälfte der weltweit
geförderten Platinmenge für Abgaskatalysatoren verwendet.IV Das wirft
die Frage auf, ob es ausreichende Vorkommen an Platinmetallen gibt,
um die Nachfrage in absehbarer Zukunft befriedigen zu können.
Platinmetalle in der Erdkruste
Platinmetalle sind sehr selten; im Durchschnitt kommen sie nur in
Konzentrationen von wenigen ppb (parts per billion, zu deutsch: Teilen pro Milliarde) vor. Betrachten wir nur die drei vorauf genannten
Metalle, die in Fahrzeugkatalysatoren eingesetzt werden, ist Palladium
am häufigsten (im Durchschnitt 15 ppb), gefolgt von Platin (5 ppb) und
Rhodium (1 ppb).V Platinmetalle findet man oft in sulfidischen Mine
ralien,VI außerdem sind sie als siderophil (»eisenliebend«) bekannt.
Diese Eigenschaft erklärt auch ihr seltenes Vorkommen in der Erdkruste (während sie im metallischen Erdkern vergleichsweise häufig
sind). Platinmetalle treten in gediegener Form in Vergesellschaftung
mit Gold, Eisen, Kupfer und Chrom auf, wegen ihres hohen Gewichts
und da sie chemisch inerte Substanzen sind, auch in Flussablagerungen als sogenannte »geologische Seifen«. Der Abbau konzentriert sich
auf wenige Minen in Südafrika, Russland, Kanada und den USA sowie
Polen, Simbabwe und Australien. Südafrika ist mit etwa 85 Prozent an
der gesamten Weltfördermenge beteiligt und verfügt über 82 Prozent
der weltweiten Ressourcen.VII
Nach Angaben des US Geological Survey betragen die Gesamtreser
ven der Platinmetalle etwa 66 Millionen Tonnen;VIII im Jahr 2011 wurden insgesamt 400.000 Tonnen Platin und Palladium verbraucht. Setzt
man die Vorkommen ins Verhältnis zum Verbrauch, erhält man eine
statische Reichweite von 130 Jahren. Dieses Ergebnis könnte beruhigend wirken, doch die statische Reichweite ist lediglich eine Momentaufnahme und gibt nur unzureichend Auskunft über die Verfügbarkeit
eines Rohstoffs. Hier stellt sich weniger die Frage, wie lange wir die
Platinmetalle noch fördern können, sondern wie und ob es möglich
sein wird, die Förderung auf dem derzeitigen Niveau zu halten, und
zwar zu akzeptablen Kosten. Aufgrund der allmählichen Erschöpfung
der hochgradigen Erze und der steigenden Energiekosten beim Abbau
und bei der Aufbereitung sind die Preise für Platin in den Jahren 1992
bis 2012 (ohne Berücksichtigung der Inflation) um den Faktor 5 (www.
kitko.com) gestiegen und liegen heute bei etwa 1.500 Dollar pro Unze,
also bei über 50 Dollar für ein Gramm. Ein historischer Höchststand
wurde 2008 mit 80 Dollar pro Gramm erreicht und die Anzeichen meh-
160
Kapitel 4
ren sich, dass sich die Förderungsmengen bald nicht mehr steigern
lassen werden. Die hohen Preise für Platinmetalle wirken sich bereits
auf den Markt der Fahrzeugkatalysatoren aus; die darin verbauten Metalle sind derzeit gut und gerne 200 bis 300 Dollar wert. Das ist immer
noch ein Bruchteil der gesamten Fahrzeugkosten; doch durch einen
weiteren Preisanstieg infolge zunehmender Ressourcenerschöpfung
könnte daraus bald ein bedeutender Kostenfaktor werden.
Strategien zur Bewältigung der Ressourcenproblematik
Um das Problem steigender Preise und schwindender Vorkommen in
den Griff zu bekommen, bieten sich folgende Strategien an:
1. Eine Reduzierung der Platinmetalle in den Katalysatoren
2. Die Entwicklung edelmetallfreier Katalysatoren
3. Ein effizienteres Recycling der Platinmetalle
4. Die Verwendung von Motoren, die keine Edelmetallkatalysatoren
benötigen
Die Menge der Platinmetalle in den Katalysatoren zu reduzieren ist
möglich, allerdings nur bis zu einem gewissen Grad. Man kann in
einigen Fällen das Oberflächen-Volumen-Verhältnis der Katalysator
partikel erhöhen, indem man die Größe der Partikel minimiert. Doch
unterhalb einer gewissen Größe beginnen sich die Metalle vom Träger
zu lösen und werden zusammen mit den Abgasen ausgestoßen. Dar
über hinaus lässt sich das Mengenverhältnis der beteiligten Metalle
innerhalb des Katalysators variieren; Platin kann beispielsweise in Teilen durch das weniger teure Palladium ersetzt werden.
Die Entwicklung edelmetallfreier Katalysatoren erweist sich als sehr
schwierig. Obwohl bereits seit Mitte der 1980er Jahre intensiv an Katalysatoren auf Basis unedler Metalle geforscht wird, wurde bislang noch
keine praktikable Lösung gefunden.IX Der vor kurzem entwickelte,
edelmetallfreie Katalysator »Noxicat« ist lediglich für Dieselmotoren
geeignet und kann auch nur den Ausstoß an Stickoxiden verringern.
Andere Lösungen, etwa der Einsatz der Minerale PerowskitX oder BöhmitXI, werden diskutiert; von einer industriellen Anwendung ist man
jedoch noch weit entfernt. Auch wenn die Möglichkeit eines unerwarteten Durchbruchs auf diesem Gebiet nicht ausgeschlossen werden
sollte, muss man davon ausgehen, dass sich die Platinmetalle in naher
Zukunft nicht durch unedle Metalle ersetzen lassen.
Ein weiterer Ansatz ist das Recycling. Innerhalb des Keramikkörpers
von Fahrzeugkatalysatoren kann die Platinkonzentration bis zu zwei
161
Gramm pro Tonne betragen (zum Vergleich: in hochgradigen Erzen
liegt der Goldgehalt im Durchschnitt bei weniger als 10 Gramm pro
Tonne). Die Rückgewinnung des Materials aus gebrauchten Katalysatoren ist daher wirtschaftlich durchaus interessant. Tatsächlich haben
die hohen Preise bereits zur Entstehung eines regen Schwarzmarkts
für gestohlene Kraftfahrzeug-Katalysatoren geführt, die auf verschlungenen Pfaden in den Recyclingfirmen landen (was wieder einmal die
alte Weisheit belegt, dass das, was illegal gemacht wird, oft am effizientesten ist). Dennoch liegt die Recyclingrate für Platin aus Fahrzeug
katalysatoren weltweit nur bei etwa 50 bis 60 Prozent.XII
Teilweise sind die Verluste darauf zurückzuführen, dass längst
nicht alle Altfahrzeuge recyclet werden. Ein gewisser Anteil geht jedoch
auch während des Katalysatorbetriebs verloren; einer Studie zufolge
beträgt der Schwund der Edelmetalle etwa sechs Prozent pro 80.000
gefahrenen Kilometern.XIII Diese diffusen Verluste mindern nicht nur
die Recyclingquote, sondern werfen auch Fragen zu den Auswirkungen auf die UmweltXIV und die menschliche GesundheitXV auf. In der
Summe kann man feststellen, dass das Potenzial zur Rückgewinnung
und Wiederverwertung sicherlich noch nicht ausgeschöpft ist, aber:
auch Recycling wird das Problem der Ressourcenverknappung und
-erschöpfung nicht lösen.
Wir müssen also ganz andere Ansätze in Erwägung ziehen und die
dem Problem zugrunde liegenden Bedingungen ändern. Beispielsweise
könnte man über Treibstoffe nachdenken, die nicht auf Kohlenwasserstoffen basieren. Denn auch mit reinem Wasserstoff (H2) und Verbindungen aus Wasserstoff und Stickstoff (etwa Ammoniak, NH3) kann
man einen Motor antreiben – und deren Abgase enthalten weder unverbrannte Kohlenwasserstoffe noch Feinstaub oder Kohlenmonoxid.
Die nach wie vor vorhandene Stickoxid-Problematik könnte möglicherweise auch ohne Edelmetall-Katalysatoren gelöst werden.
Oder man schafft Verbrennungsmotoren komplett ab. Elektromotoren sind leichter, langlebiger, effizienter und geben bei laufendem
Betrieb keine Schadstoffe ab. Das Problem besteht natürlich in der
Frage, woher der Strom kommt und wie nachhaltig er erzeugt wird.
Züge und andere Fahrzeuge können per Stromleitung versorgt werden, doch in den meisten anderen Fällen erzeugt die Stromerzeugung
an Bord. Das lässt sich mit Brennstoffzellen machen, die erneuerbaren
Wasserstoff verwenden. Doch leider wirft dieser Ansatz ein noch größeres Platinproblem auf, da Brennstoffzellen, wie sie für Autos verwendet
werden, etwa ein bis drei Gramm Platin pro Kilowatt Motorleistung
162
Kapitel 4
als Katalysator benötigen. Das wären beim derzeit akzeptierten Leistungsbereich mehr als 100 Gramm Platin pro Wagen.XVI Wollte man
die derzeitige globale Autoflotte durch Fahrzeuge mit dieser Technologie ersetzen, wäre das aufgrund der Engpässe bei der Platinförderung
und bei den Platinreserven gar nicht möglich.
Ein besserer Weg zur »Elektrifizierung der Straße« läge eventuell in
der Entwicklung einer neuen Generation von Batterien, bei der Lithium
eine zentrale Rolle spielt. Das Leichtmetall kommt in der Erdkruste
relativ häufig vor und würde daher zu einer gewissen Entspannung der
Ressourcenproblematik beitragen. Kurzum: Mit Elektrofahrzeugen
könnte man die Umweltbelastung verringern und die Reichweite der
mineralischen Vorkommen der Platinmetalle verlängern.
Fazit
Die angespannte Lage auf dem Markt der Platinmetalle zeigt sich bereits durch die stark gestiegenen Preise. Noch ist die Situation nicht
kritisch, doch kurzfristig auftretende Versorgungsengpässe und Preissprünge, könnten die Wirtschaft beunruhigen und die Reduzierung
der Schadstoffemissionen gefährden. Langfristig gibt es daher nur eine
wirkliche Lösung: Fahrzeuge, die mit fossilen Brennstoffen betrieben
werden, müssen durch Elektrofahrzeuge ersetzt werden.
Stefano Caporali studierte Chemie und Geologie in Florenz. Die Interessensschwerpunkte des promovierten Materialwissenschaftlers liegen im Bereich
der angewandten Physikalischen Chemie, hier insbesondere in der Elektround Oberflächenchemie.
Ganz gleich, wie beeindruckend die Mengen der in der Erdkruste verteilten
Mineralien sein mögen, die für ihren Abbau benötigte Menge an Energie
stellt leider ein Problem dar. Denn allgemein gilt, dass die Energie, die man
braucht, um Minerale aus Erz zu gewinnen, umgekehrt proportional ist zum
Mineralgehalt des Erzes. Man braucht demnach zehnmal mehr Energie, um
aus Erzen verwertbare Mineralien zu gewinnen, in welchen diese Mineralien
in zehnfach schwächerer Konzentration vorliegen121. Die Regel liefert einen
Näherungswert, insbesondere wenn man den gesamten Produktionsprozess
inklusive Schmelzen und Raffination im Auge hat. Wir können aber davon
ausgehen, dass es eine vernünftige »erste Näherung« ist.
Und hier taucht nun das Problem auf: Wir wenden, wie gesagt, bereits jetzt
rund zehn Prozent der globalen Primärenergie für die Mineralförderung
163
auf. Dieser Wert wird mit der weiteren Erschließung geringhaltiger Ressourcen zwangsläufig steigen, selbst wenn wir nicht mehr als die Aufrechterhaltung des gegenwärtigen Produktionsniveaus zum Ziel hätten. Wollen
wir also den der Bergbauindustrie zugeordneten Energieanteil konstant halten, müssen wir die Gesamtmenge an Energie proportional erhöhen. Das
war bislang machbar, wird aber zunehmend schwierig. Die heute produzierte Energie stammt überwiegend aus nicht erneuerbaren Quellen (fossile
Brennstoffe und Uran), und auch in diesem Bereich stoßen wir auf das Problem des schwindenden Mineralgehalts: die Energiegewinnung wird immer
energieintensiver. Die für die Förderung geringhaltiger Erze notwendige
zusätzliche Energie muss also irgendwoher kommen und eigentlich kann
sie nur aus anderen Wirtschaftssektoren abgezogen werden. Das wird nicht
schmerzlos von statten gehen und macht sich derzeit im Trend steigender
Preise bei allen Mineralrohstoffen bemerkbar.
Im Bereich der Energieträger kann das Problem des abnehmenden Mineralgehaltes mit dem Begriff des Erntefaktors (EROEI oder EROI, »energy
return of energy invested«) als Kennziffer für energiewirtschaftliche Effi
zienz beschrieben werden122. EROEI ist das Verhältnis der in den Zugriff auf
die Ressource investierten Energie (das heißt also die Ressource finden, ein
Kraftwerk bauen, dieses in Stand halten, später wieder demontieren und so
weiter) zu derjenigen Energie, die das Kraftwerk während seiner Lebensdauer erzeugen wird. Ganz offensichtlich gilt: Je höher der Erntefaktor, desto
hochwertiger die Energiequelle. Energiekosten und -gewinne lassen sich
nicht unmittelbar in monetäre Kosten und Gewinne übersetzen, doch stehen
sie in Verhältnis zueinander. Das EROEI-Konzept wird im nächsten Kapitel
noch gründlicher diskutiert; hier soll aber schon einmal festgehalten werden, dass das Verhältnis von gewonnener zu investierter Energie eine grundlegende Bestimmungsgröße ist, wenn es zu ermitteln gilt, wo die maximalen
Grenzwerte dessen liegen, was wir abbauen und produzieren können. Bei
nicht erneuerbaren Energiequellen sinkt der Wert des Erntefaktors mit fortschreitender Ausbeutung der Ressourcen mit dem höchsten Mineralgehalt.
Auf lange Sicht gesehen muss er kleiner als eins werden, wenn die Energiequelle keine solche mehr ist, sondern stattdessen zur Energiesenke wird.
Wir sind mit unseren nicht erneuerbaren Brennstoffen noch nicht an diesem
Punkt angelangt, aber mit Sicherheit steht uns irgendwann in der Zukunft
ein solches Schicksal bevor.
Wenn uns nun die fossilen Brennstoffe wenig Hoffnung machen können, zu den in der Vergangenheit üblichen Gepflogenheiten der Energie
erzeugung zurückzukehren, dann wäre es ja vorstellbar, dass uns irgendwelche anderen Quellen zu Hilfe kommen. Es könnte ja sein, dass eine
neue Generation nuklearer Technik oder rasches Wachstum im Bereich der
erneuerbaren Energie die negative Tendenz umkehrt. Wären in diesem Fall
164
Kapitel 4
dann alle Probleme der Ressourcenknappheit behoben? Kurzfristig wahrscheinlich schon, aber irgendwann würden wir doch vor einem fundamentalen Problem stehen, denn Laskys Gesetz bietet nicht mehr als einen groben Näherungswert. Angesichts der komplexen Prozesse bei der Bildung der
Mineralvorkommen erscheint es zumindest unwahrscheinlich, dass eine so
einfache Proportionalität, wie sie »Lasky’s Law« postuliert, wirklich Bestand
hat. Aufgrund dieser Überlegung hat Brian Skinner123 die These aufgestellt,
die Verteilung der Mineralien in der Kruste sei »bimodal«. Das heißt, die
Mengenverteilung hat zwei verschiedene Maxima, ein großes für geringe
Elementkonzentrationen in gewöhnlichem Gestein, und ein viel kleineres
für das gleiche Element konzentriert in Lagerstätten. Dass es zwischen beiden Höchstwerten keine Elementkonzentrationen gibt, bezeichnet Skinner
als »mineralogische Barriere«.
Für die meisten Mineralien fehlen uns ausreichende Daten, um Skinners
Diagramm maßstabsgetreu zu erstellen. Fest steht aber, dass bei den meisten Mineralien der Höchstwert für die geringen Elementkonzentration auf
jeden Fall um einige Größenordnungen höher liegen muss als der für die
hochkonzentrierten. Es gibt natürlich auch Ausnahmen von der Regel. So
scheint zum Beispiel Uran keine zwei Maxima in der Verteilung124 zu haben,
wenngleich es hierzu auch gegenteilige Meinungen gibt125. Und gewöhnliche
Mineralien wie Eisen finden sich natürlich überall in der Kruste in hohen
Konzentrationen, bei ihnen gibt es keine echte mineralogische Barriere. Aber
selbst im Fall von Eisen bauen wir nicht die undifferenzierte Kruste ab; was
wir abbauen, das sind nach wie vor Erze, auch wenn diese sehr häufig sind.
Doch wir würden vielleicht auf eine Art von mineralogischer Barriere stoßen, wenn wir wegen der Erschöpfung der Lagerstätten gezwungen wären,
von den aktuell genutzten Erzen zu irgendwelchen anderen zu wechseln.
Selbst wenn wir also vergleichsweise reichlich Energie für den Abbau zur
Verfügung hätten, würden wir auf unserem Weg entlang der Skinner-Kurve
irgendwann in einer Region landen, wo es für uns wenig oder gar nichts
mehr abzubauen gibt. Wir wissen nicht genau, welchen Energiebereich diese
Region umfassen würde; klar ist aber, dass es ab einem bestimmten Punkt
nur noch einen Weg zu neuen Mineralressourcen gibt, nämlich die Barriere
zu überwinden und den Abbau sozusagen auf der »anderen Seite« weiterzuführen, in der undifferenzierten Kruste. Könnten wir dort Abbau betreiben,
hätten wir ungeheuer große Ressourcen zur Verfügung. Das Problem ist nur,
dass wir dafür enorme Mengen an Energie benötigen – ganz zu schweigen
von den dadurch verursachten gewaltigen Umweltschäden.
Wie viel Energie man für den Abbau in der undifferenzierten Kruste
schätzungsweise braucht, wollen wir am Beispiel Kupfer überschlagen. Kupfer findet sich mit etwa 25 Teilen pro Million in sehr niedrigen Konzentra
tionen in der oberen Kruste. Um ein Kilogramm Kupfer zu gewinnen, müss-
165
ten wir also 40 Tonnen Kruste verarbeiten. Für die Extraktion müssten wir
das Gestein vollständig zertrümmern. Das erfordert etwa gleich viel Energie
wie seinerzeit die Formation des Gesteins. Im Durchschnitt können wir für
die erforderliche Energie, deren Wert sich aus der Bindeenergie gewöhnlicher Silikate berechnen lässt, grob geschätzt zehn Megajoule pro Kilogramm
Gestein annehmen. Um ein Kilogramm Kupfer aus der Kruste zu gewinnen,
brauchen wir also schätzungsweise 400 Gigajoule, in der sehr optimistischen
Annahme eines hundertprozentig effizienten Prozesses. Das ist eine riesige
Menge an Energie. Ihr Ausmaß wird greifbar, wenn wir uns vor Augen führen,
dass der amerikanische Durchschnittshaushalt rund 9.000 Kilowattstunden
pro Jahr an elektrischer Energie verbraucht. Dies entspricht 32.400 Gigajoule, so dass man mit den Energiekosten für die Produktion eines einzigen Kilogramms Kupfer mehr als zehn Jahre lang die Rechnung fürs eigene
Haus bezahlen könnte! Doch da wir nicht ein Kilogramm sondern jährlich
rund 15 Millionen Tonnen Kupfer produzieren, wird offensichtlich, wo das
Problem liegt.
Vergleichen wir die 400 Gigajoule mit den 50 Megajoule Energie, die man
für die Gewinnung eines Kilogramms Kupfer aus den heute ausgebeuteten
Erzen braucht, dann wird noch auf andere Weise deutlich, wie eklatant das
Problem ist: Extraktion aus der undifferenzierten Kruste steigert verglichen
mit den heute benötigten Mengen den Energiebedarf um den Faktor von vier
Größenordnungen.
Vielleicht ist die Lage ja gar nicht so schlimm, wie sie sich jetzt am Beispiel des Kupfers darstellt, da die universale Bergbaumaschine ja mit ein und
demselben Energieaufwand alle Elemente auf einmal produzieren würde.
Dennoch: Wenn Kupfer für die Steigerung des Energiebedarfs repräsentativ ist und wenn wir der Mineralförderung nicht mehr als zehn Prozent
unserer Primärenergie zuteilen können, dann müssen wir immer noch die
gesamte Energieproduktion um den Faktor von etwa drei Größenordnungen steigern. Physikalisch ist das nicht unmöglich, aber doch weit entfernt
von allem, was uns in der näheren Zukunft denkbar erscheint. Darüber hinaus würde sich der durch diese Art von Abbau generierte Abfall auf Billionen Tonnen Gestein pro Jahr belaufen, und der Schaden für das Ökosystem
würde jede Vorstellungskraft übersteigen. Die Aussichten für eine Universalmaschine im Bergbau sind also keineswegs rosig.
Offensichtlich kommen wir nicht weit, wenn wir uns einbilden, wir könnten das Problem der Ressourcenerschöpfung dadurch lösen, dass wir mit
Brachialgewalt Erze mit immer geringerem Metallgehalt abbauen. Könnten
wir uns nicht eine klügere Herangehensweise einfallen lassen? Könnten wir
vielleicht mehr Erze finden, oder andere Arten von Erzen, oder auch vollkommen andere Ressourcen, aus denen sich die benötigten Mineralien beschaffen ließen? Dies ist eine Frage, die näher untersucht werden muss.
166
Kapitel 4
Zunächst gilt es zu prüfen, ob wir wirklich wissen, welche Mengen an konventionellen Erzen in der Erdkruste lagern. Bei den Schätzungen hierzu gibt
es naturgemäß große Unsicherheiten, es ist aber wenig wahrscheinlich, dass
wir auf neue Ressourcen in substantiellen Größenordnungen stoßen. Die
Erdoberfläche ist gründlich erforscht. Die Prospektoren haben kein Fleckchen Erde unberührt gelassen. Die Antarktis ist der einzige größere Kontinent, der bislang noch nicht auf Mineralbodenschätze untersucht worden
ist, und es ist wohl damit zu rechnen, dass unter dem Eis der Antarktis Erze
liegen. Derzeit ist es aber undenkbar, jegliche Rohstoffe, die unter einer kilometerdicken Eisdecke liegen, aufzufinden oder gar abzubauen. Möglicherweise wird der Klimawandel die Antarktis vom Eis befreien, aber das wird
sicher nicht vor Ablauf von mindestens einigen hundert Jahren der Fall sein.
Außerdem würde dies eine Fülle von Problemen mit sich bringen, die nicht
weniger gravierend sind als die Erschöpfung der Mineralressourcen, unter
anderem den Anstieg des Meeresspiegels um rund 60 Meter.
Wir könnten uns auch überlegen, einfach noch ein Stück tiefer zu graben,
um mehr Erze zu finden. Davon ist abzuraten. Zunächst einmal ist es furchtbar teuer. Zudem bilden sich Erze aufgrund vielfältiger geochemischer Prozesse, die meistens auf oder nahe der Oberfläche stattfinden, also dort, wo
wir bisher Bergbau betrieben haben. Vielleicht findet man ja tatsächlich spezielle Mineralien in großer Tiefe, aber die Wahrscheinlichkeit, dass wir mit
diesem Ansatz das Knappheitsproblem lösen könnten, ist sehr gering. Und
dann gibt es noch die Möglichkeit, konventionelle Mineralressourcen durch
»unkonventionelle Erze« zu ersetzen. In diese Richtung hat es schon zahlreiche Ideen und Vorschläge gegeben. Aber auch hier werden wir wieder
feststellen, dass das Grundproblem immer dasselbe bleibt: für Abbau und
Aufbereitung braucht man Energie, und besonders viel Energie braucht man
für Abbau und Aufbereitung unkonventioneller Erze.
Mineralabbau in den Ozeanen
Die Ozeane enthalten riesige Mengen an Mineralien, sowohl in Form von
Lagerstätten im Meeresboden wie auch in Gestalt von in Wasser gelösten
Ionen. Beide Formen könnten theoretisch abgebaut werden, also wollen wir
uns diese Möglichkeit genauer ansehen. Prüfen wir zunächst, ob und wie
man im Meeresboden Bergbau betreiben könnte.
Der Meeresboden setzt sich aus sehr unterschiedlichen Zonen zusammen.
Der Grund der flachen Binnenmeere und Seen unterscheidet sich normalerweise nicht wesentlich von der kontinentalen Erdkruste, auf der sie liegen.
Im Falle der Ozeane besteht der Meeresboden aus dem Kontinentalschelf
und dem Tiefseebecken. Der Kontinentalschelf gehört geologisch gesehen
167
zum Festlandsockel des Kontinentes. In einiger Entfernung von der Küste
senkt er sich hinunter zur Abyssalebene. Beide Bereiche werden durch den
sogenannten Kontinentalrand getrennt.
Aus bergbaulicher Perspektive enthalten der Boden der flachen Meere
und der Kontinentalschelf wohl die gleichen Mineralerze, wie man sie auf
dem Festland findet. Diese Erze haben sich vielleicht unter Wasser gebildet,
wie das zum Beispiel auch bei Erdöl der Fall sein könnte. Möglich ist aber
auch, dass sich Erze in jenen Perioden gebildet haben, als der Meeresboden
der Luft ausgesetzt war, wie es vermutlich beim Kontinentalschelf während
der Eiszeiten der vergangenen Jahrmillionen geschehen ist. Zweifellos gibt
es in den genannten Meeresgebieten Mineralressourcen, aber man kommt
sehr schwer an sie heran. Obwohl der Kontinentalschelf an keiner Stelle tiefer als einige hundert Meter liegt, ist der Abbau unter Wasser sehr kostspielig
und setzt komplizierte Technologien voraus. Die damit verbundenen hohen
Kosten lassen sich allenfalls bei besonders wertvollen Mineralien rechtfertigen, wie etwa beim Diamantbergbau vor der namibischen Küste126. In manchen Fällen kann man Unterwasserlagerstätten im Rahmen konventioneller
Bergwerksanlagen abbauen, wie das in Japan bei manchen Kohlebergwerken
gemacht wird127. Oft lässt sich Öl oder Gas auch aus dem Kontinentalrand
gewinnen, denn der Prozess der küstennahen Bohrung kann vollautomatisch laufen und unterscheidet sich nicht wesentlich vom Vorgehen auf dem
Festland, abgesehen von der Notwendigkeit, eine schwimmende Plattform
zur Unterbringung des Bohrgeräts vorzuhalten. Selbstverständlich bergen
Tiefseebohrungen Risiken, die es zu Land nicht gibt, wie die Explosion der
Bohrinsel »Deepwater Horizon« am 20. April 2010 im Golf von Mexiko
demonstrierte, bei der riesige Mengen Öl ins Ökosystem ausströmten.
Die Tiefe, in der die Explorationsplattform operierte, ging allerdings weit
über das hinaus, was beim Kontinentalschelf üblich ist. Dies war auch die
Ursache für die Schwierigkeiten und Probleme, die man beim Versuch, das
Bohrloch zu stopfen, erlebte. »Deepwater Horizon« erkundete Ölfelder am
Kontinentalrand. Der Kontinentalrand ist eine geologisch aktive Zone. Wo
der Kontinent in den ozeanischen Bereich übergeht, am Kontinentalhang,
fallen Sedimentablagerungen kaskadenartig vom Schelf bis zum sogenannten Kontinentalfuß ab. Wenn der Kontinentalrand über einer Subduktionszone liegt, nennt man die sedimentäre Ansammlung einen »Akkretionskeil«. Solche Keile sind für die Öl- und Gasförderung besonders interessant,
weil hier geeignete Bedingungen für Formation und Ansammlung von Öl
in entsprechendem Muttergestein vorliegen können. Die Ölförderung in
diesem Bereich nennt man »Tiefseebohrung«. Sie erreicht eine Tiefe von
3.000 Metern oder mehr. Mit der zunehmenden Erschöpfung des konven
tionellen Öls gewinnen unterseeische Quellen in der Tiefsee immer mehr
an Bedeutung. Ihr Umfang ist jedoch begrenzt und die Förderkosten extrem
168
Kapitel 4
hoch, ganz zu schweigen von den Risiken, die größere Ölkatastrophen mit
sich bringen.
Ganz anders liegen die Dinge in der Abyssalebene. Ihre Geologie unterscheidet sich fundamental von allem, was mit der Kontinentalkruste zu tun
hat. Der Ozeanboden ist aus der Aktivität des geologischen Fließbands entstanden, das Material von den Mittelozeanischen Rücken zu den Subduk
tionszonen transportiert. Da sich der Meeresboden beständig erneuert, ist er,
geologisch gesprochen, vergleichsweise jung; nicht älter als rund zweihundert Millionen Jahre, oft noch weit jünger (zum Vergleich: die Kontinentalkruste kann Milliarden Jahre alt sein). Der größte Teil des Tiefseebodens ist
geologisch ruhig und weist keine der heißen geochemischen Prozesse auf,
die auf den Kontinenten Mineralerze hervorbringen. Theoretisch könnten
sich Öl und Gas auf dem Tiefseeboden bilden. Normalerweise ist die Sedimentationsrate organischer Materie jedoch niedrig. Darüber hinaus sind
die Ozeane entsprechend hoch mit Sauerstoff angereichert, so dass das tote
organische Material, bevor es überlagert werden kann, durch bakterielle
Aktivität beseitigt wird. Der Grund der Ozeane enthält also zum größten
Teil weder Öl noch Gas.
Nicht überall allerdings ist der Tiefseeboden so ruhig. An den Mittelozeanischen Rücken wird kontinuierlich heißes Magma vom Mantel an
die Oberfläche transportiert. Das aufsteigende Magma führt Mineralien
mit sich. An der Oberfläche dringt Meerwasser ins Magma ein, erhitzt sich
und löst die Mineralien. Steigt das Wasser wieder zurück an die Oberfläche, kühlt es sich ab und die Metallionen werden üblicherweise in Form von
Sulfiden abgeschieden. Im Verlauf dieses Prozesses bilden sich schornsteinartige Entlüftungsstrukturen, die überwiegend aus Eisensulfidverbindungen
zusammengesetzt sind. Die Schlote können Gold, Kupfer, Silber und andere
Metalle enthalten128, 129. Schlote, die in früheren Zeiten einmal Teil des Meeresbodens waren, hat man auch schon zu Land abgebaut. Die Kupfererze auf
der Insel Zypern sind ein Beispiel dafür. Eine Ausbeutung solcher Lager
stätten auf dem Grund der Meere, in Tiefen von Tausenden von Metern und
weit von jedwedem Festland entfernt, wäre extrem kostspielig. Außerdem
sind sie normalerweise geringhaltiger als die meisten hydrothermalen Ablagerungen auf dem Festland, weil letztere oft noch sekundäre Konzentrationsprozesse durchlaufen haben, die nur an Land stattfinden können (mit
einigen Ausnahmen130).
Nichtsdestotrotz können sich einige der Mineralien anreichern. Entsprechend wachsen auf dem Tiefseeboden, allerdings nur an bestimmten Stellen,
sogenannte Manganknollen. Sie enthalten zuzüglich Eisen und Kupfer und
waren Ziel einiger Förderversuche in den 1970er Jahren. Im Lauf der Zeit
erlosch allerdings das Interesse131. Im Allgemeinen sind Tiefseelagerstätten
zu weit verstreut und von zu niedriger Konzentration, als dass sie wirtschaft-
Absatzumbruch
eingefügt, aus
satztechn.
Gründen.
169
lich interessant wären, selbst wenn man die energetischen und monetären
Kosten einer Förderung in großer Tiefe außer Acht lässt.
Eine gänzlich andere Fördermethode in den Ozeanen stellt die direkte
Gewinnung der im Wasser als Ionen gelösten Mineralien dar. Schon in den
1920er Jahren hatte sich der deutsche Chemiker Fritz Haber mit der Möglichkeit beschäftigt, Gold aus Meerwasser zu entnehmen, wenn auch erfolglos. Es gibt zwar in Meerwasser gelöstes Gold, allerdings in derart winzigen Mengen, dass eine Förderung in makroskopischem Umfang so gut wie
ausgeschlossen ist. Das soll keineswegs heißen, dass es ganz unmöglich ist,
Mineralien aus Meerwasser zu gewinnen. Man macht das ja schon seit langem mit einigen hochkonzentrierten Ionen wie etwa Natriumchlorid, dem
gewöhnlichen Speisesalz. Die meisten Metallionen im Meer kommen aber
in sehr niedrigen Konzentrationen vor und sind noch nie in wirtschaftlich
verwertbaren Mengen gefördert worden. Gleichwohl war in den 1970er Jahren, als man angesichts des Preisanstiegs bei allen Mineralrohstoffen eine
Reihe von Studien zum Thema durchführte, die Idee einer Förderung seltener Metalle aus Meerwasser weit verbreitet. Mit dem Nachlassen der Mineral
preise schwand das Interesse, das gegenwärtig wieder aufflammt. Damals wie
heute gibt es aber keine gewerbsmäßige Förderung von schwach konzentrier
tem Metall aus Meerwasser.
Bei der Gewinnung von Mineralien aus Meerwasser treffen wir auf zwei
Schwierigkeiten: die begrenzt verfügbaren Mengen und – einmal mehr –
den Energiebedarf. Man kann beide Parameter durchrechnen – mit wenig
ermutigenden Ergebnissen132. Die Ozeane sind unermesslich, die seltenen
Metalle darin aber nur in winzigen Mengen gelöst. Beim Kupfer zum Beispiel wissen wir, dass in der Gesamtmenge des Meerwassers auf der Erde
ungefähr eine Milliarde Tonnen gelöst sind133. Wir produzieren rund 15 Millionen Tonnen Kupfer pro Jahr. Würden wir die gleichen Mengen aus den
Ozeanen gewinnen, würde uns das Kupfer also in wenig mehr als 60 Jahren
ausgehen – und dies unter der Annahme, dass wir das Gesamtvolumen aller
Ozeane filtern! In manchen Fällen treten die Ionen in höheren Konzentrationen auf, die Anforderungen wären also nicht ganz so extrem. Aber selbst
im günstigsten Fall – nämlich bei Lithium – müsste man die Meerwassermenge, die heute in Entsalzungsanlagen industriell gefiltert wird, um den
Faktor 15 erhöhen unter der obendrein unwahrscheinlichen Annahme, der
Prozess verlaufe zu hundert Prozent effizient134. Die Zahlen geben uns eine
Ahnung von der Größe der Aufgabe und von den gewaltigen Auswirkungen, die das Vorhaben auf die Ökosysteme der Meere haben würde. Aber im
Vergleich zum eigentlichen Problem – der Energiefrage – scheinen sie eher
nachrangig.
Die Extraktion der in Wasser gelösten Ionen erfordert nicht die gleichen
energieintensiven Prozesse, des Brechens, Hebens und Zertrümmerns von
170
Kapitel 4
Gestein wie beim konventionellen Bergbau. Die Konzentrationen seltener Metallionen im Meer sind jedoch um Größenordnungen kleiner als in
Mineralerzen. Um ein spezielles Ion aus dem Meerwasser zu gewinnen, ist
infolgedessen das Filtern riesiger Wassermengen erforderlich. Das ist nicht
nur um ein praktisches Problem, wie oben dargelegt wurde, sondern erfordert auch Energie, um entweder das Wasser durch eine Filtermembran zu
pumpen, oder – bei der alternativen Methode – für alle Arbeitsschritte, die
nötig sind, um die Membran ins Meer und wieder zurück zu bringen. Bei
letzterer Variante übernimmt die Meeresströmung die Aufgabe, das Wasser in die Membran hinein und wieder hinaus fließen zu lassen. Möglicherweise braucht die zweite Strategie weniger Energie als die erste, in beiden
Fällen jedoch ist der Energieaufwand enorm. Sogar im günstigsten Fall –
bei Lithium – und selbst bei einer Membran mit hundertprozentigem Wirkungsgrad würden wir zehn Prozent der aktuellen global erzeugten elektrischen Energie benötigen, um die Lithium-Produktion auf dem derzeitigen
Niveau zu halten135. Bei allen anderen in Meerwasser gelösten Metallen läge
der Energiebedarf um Größenordnungen höher.
Das Energieproblem erweist sich als besonders kritisch, wenn wir die Gewinnung von Uran aus Meerwasser betrachten. Die These, dass dies machbar sei, wurde schon in den 1960er Jahren aufgestellt136, 137. Seinerzeit hoffte
man mit der Extraktion von Uran aus Meerwasser das Knappheitsproblem
zu lösen, das man infolge der damals erwarteten weiten Verbreitung von
Atomkraftwerken auf sich zukommen sah. Durch den Stillstand der Atomindustrie hat dieses Problem viel an Brisanz verloren. Uran aus Meerwasser
zu gewinnen, wird aber nach wie vor als eine zukünftige Option diskutiert.
Da Uran selbst eine Energiequelle darstellt, wird die Realisierbarkeit des
Vorhabens durch die benötigte Energie bestimmt, also durch EROEI. Es lässt
sich ausrechnen, dass die Energie, die man für die Gewinnung und Aufbe
reitung von Uran aus Meerwasser braucht, innerhalb realistischer Annahmen bestenfalls in der gleichen Größenordnung läge wie die Energie, die mit
der gleichen Menge Uran in einem Kraftwerk der aktuellen Generation erzielt werden könnte138. Mit anderen Worten: der Erntefaktor in dem Prozess
wäre im günstigsten Fall nahe eins, höchstwahrscheinlich aber kleiner eins.
Gelänge es, leistungsfähigere Nuklearanlagen zu entwickeln, dann käme
Uran aus Meerwasser als Ressource in Frage, da wir dann für die Produktion der gleichen Menge an Energie weniger Uran benötigen würden. Zurzeit
besteht jedoch kein wirtschaftliches Interesse an der Gewinnung von Uran
aus Meerwasser.
Um es zusammenzufassen: Mit der einzigen Ausnahme von Lithium und
Uran gibt es keinen Weg zur Extraktion von Mineralien aus Meerwasser in
Mengen, die sich mit der heutigen Mineralgewinnung aus Erzen vergleichen
lassen. Das soll nicht heißen, dass Ozeanwasser keine sinnvolle Mineral
171
ressource darstellen könnte, wenn wir unsere Bedürfnisse irgendwann auf
kleinere Mengen zu beschränken hätten. In diesem Sinne versprechen einige
Experimente mit Algen durchaus Erfolg139. Wären wir in der Zukunft in der
Lage, effizientere industrielle Prozesse anzuwenden, dann läge es durchaus
im Bereich des Möglichen, die Ozeane als Recyclingsystem für diejenigen
Ressourcen zu nutzen, die auf dem Land nicht vollständig wiederverwertet
werden können.
Volle Fahrt voraus?
Lithium und der Einstieg in die Elektromobilität
Emilia Suomalainen
Bis in die jüngste Zeit war Lithium nur als Nahrungsergänzungsmittel
zur Stimmungsaufhellung bekannt. Doch durch die Entwicklung einer
neuen Generation lithiumbasierter Batterien änderte sich dies grund
legend. Nachdem Elektroautos zunehmend als Alternative zu den auf
Erdöl angewiesenen Fahrzeug-Dinosauriern erscheinen ist Lithium zu
einem wichtigen Rohstoff für den Übergang in die E-Mobilität geworden.
Doch dabei ist eine Grundfrage zu beantworten: Gibt es genug Lithium?
Das weiche, silbrig-weiße Metall Lithium ist das leichteste aller Metalle und besitzt die kleinste Dichte der unter Standardbedingungen
festen Elemente. Es zeichnet sich durch eine sehr gute Leitfähigkeit
für Wärme und Elektrizität aus und kommt aufgrund seiner hohen
Reaktivität in der Natur nur in Verbindungen vor. Der Name Lithium
ist aus dem griechischen lithos (Stein) abgeleitet. Es gehört zu den
20 bis 30 in der Erdkruste am häufigsten vorkommenden Elementen
und ähnelt hinsichtlich seiner Konzentration von ungefähr 20 ppm
den Elementen Blei und Nickel.I Lithium ist geochemisch ein seltenes
Element (wie auch die meisten anderen Metalle), doch das Hauptproblem für seine Förderung besteht darin, dass es häufig nur in winzigen
Mengen gefunden wird: Es gibt eine Vielzahl von Lithiumvorkommen,
aber nur sehr wenige davon sind von wirtschaftlicher Bedeutung; die
meisten sind entweder zu kleinräumig oder das Metall ist darin zu fein
verteilt.
Wegen seiner Verwendung in wiederaufladbaren Lithium-IonenAkkus kommt Lithium eine entscheidende Rolle beim Übergang zur
Elektromobilität (E-Mobilität) zu: Die Lithium-Ionen-Batterietechno-
172
Kapitel 4
logie gilt gegenwärtig als die vielversprechendste Speicherlösung für
Elektrofahrzeuge. Der Übergang zur E-Mobilität kann helfen, die Koh
lendioxid-Emissionen zu reduzieren und das Klima zu schützen.
Die Einsatzgebiete von Lithium
Lithium kommt in einer Vielzahl von Erzeugnissen und Anwendungen zum Einsatz, von Keramik und Glas bis zu Batterien, in Schmierstoffen und Trocknungsmitteln, beim Strangguss, bei der Luftreinigung,
der primären Aluminiumherstellung, in Polymeren und pharmazeutischen Produkten. Seit den 1970er Jahren wird über den Einsatz von
Lithium als primäre Energiequelle in Fusionsreaktoren diskutiert. Bei
der Fusionsreaktion wird ein Lithium-Isotop in ein Tritium-Isotop des
Wasserstoffes (überschwerer Wasserstoff ) umgewandelt und anschließend mit dem natürlich vorkommenden Deuterium (schwerer Wasserstoff) verschmolzen, wobei Helium entsteht und eine beträchtliche
Energiemenge freigesetzt wird. Während diese Technologie jedoch
nach wie vor in den Bereich der Science-Fiction gehört, ist der zunehmende Einsatz von Lithium in Batterien Realität. Rund 27 Prozent des
genutzten Lithiums geht mittlerweile in dieses AnwendungsgebietII;
nur in der Keramik- und Glasherstellung wird mehr Lithium benötigt.
Das Metall wird sowohl in Einweg-Batterien als auch in wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akkus verwendet. Der Einsatz in sekundären
oder wiederaufladbaren Batterien ist in den vergangenen Jahren stark
gestiegen, da diese Art von Batterien zunehmend in tragbaren Elek
tronikgeräten Verwendung findet.
Die Hybridautos, die gegenwärtig auf dem Markt sind, werden überwiegend von Nickel-Metallhybrid-Batterien angetrieben, doch in Zukunft rechnet man mit einem verstärkten Einsatz von Lithium-IonenBatterien, die leichter und kleiner sind und sich durch eine höhere
Energieeffizienz auszeichnen. Wenn das Produktionsvolumen weiterhin steigt, werden hier aller Voraussicht nach auch die Preise sinken.III
Der künftige Lithiumbedarf für Elektrofahrzeuge wird von mehreren Faktoren abhängen, vor allem vom Wachstum der Weltbevölkerung, der Entwicklung des Fahrzeugmarktes in den Ländern der Dritten Welt und der Marktdurchdringung der E-Autos. Ein Übergang
zur Elektromobilität in großem Stil würde zu einem massiven Anstieg
des Lithiumbedarfs führen: So errechnen etwa Kushnir & SandénIV
bis zum Jahr 2050 Förderraten von 200.000 bis mehr als 1,4 Millionen
Tonnen jährlich; diese Zahlen liegen ein bis zwei Größenordungen
über der gegenwärtigen jährlichen Lithiumförderung. Das wäre ein
173
enormer Anstieg, vergleichbar ungefähr mit den Anfängen der Erdölförderung. Welches Nachfrageszenario am plausibelsten ist, hängt ab
von der Zahl der Kraftwagen sowie von der Frage, welche Fahrzeugart
gewählt wird (Elektro-Hybrid, Plug-in-Hybrid oder reines batterie
betriebenes Elektrofahrzeug). Gegenwärtig gibt es weltweit ungefähr
0,12 Autos pro Kopf; bei einer globalen Anhebung auf das westeuro
päische Niveau von 0,5 Autos pro Kopf würde der Lithiumbedarf um
ein Vierfaches ansteigen.V
Lithiumquellen und -vorräte weltweit
Es gibt drei Hauptquellen für Lithium: Salzlaugen, Mineralien und
Meerwasser. Salzlaugen kommen hauptsächlich in Gebieten vor, in
denen Wasser (Süß- und Salzwasser) starker Verdunstung ausgesetzt
war. Sie finden sich gewöhnlich in Salzpfannen oder »Salaren«; die
größten Salzseen liegen in Südamerika (Chile, Bolivien und Argentinien) sowie in China und in Tibet. Die höchste Lithiumkonzentration
in Salzlaugen (ungefähr 0,15 Prozent) ist aus der Salar de Atacama in
Chile bekannt. Dieser Salzsee ist mit rund 40 Prozent der gesamten
Welt-Lithiumproduktion die größte gegenwärtig ausgebeutete Lithiumlagerstätte.VI
Um das Lithium zu gewinnen, werden die Salzlaugen in flache Verdunstungsteiche gepumpt, wo sie unter kontrollierten Bedingungen behandelt werden, um unerwünschte sekundäre Elemente und Bestandteile wie Magnesium und Sulfat auszuscheiden. Lithium wird schließlich
in Form von Lithiumkarbonat (Li2CO3) gewonnen. Die Nutzung von
Sonnenenergie im Verdunstungsprozess vermindert den Energieaufwand und ist der Hauptgrund dafür, dass Salzlaugen heute die wichtigste Lithiumquelle darstellen. Aus der Salar de Atacama entstammt
zwar gegenwärtig die größte Menge an Lithium, die größte Lagerstätte
der Welt liegt aber in der Salar de Uyuni in Zentral-Bolivien. Diese
Lagerstätte wird aufgrund ihrer Höhenlage, der eingeschränkten Verdunstung und weiterer technischer Schwierigkeiten (etwa eine hohe
Magnesiumkonzentration), zahlreicher Umweltprobleme und des Widerstands örtlicher Gemeinschaften bislang noch nicht genutzt. Zudem
herrscht hier ein Mangel an Süßwasser, weil die ortsansässigen Bauern
bereits den Großteil des vorhandenen Wassers in Anspruch nehmen.
Die zweite wichtige Lithiumquelle sind feste Erze wie sie vor allem
in sogenannten Pegmatiten vorkommen. Gegenwärtig ist die Lithiumextraktion aus diesen grobkörnigen, magmatischen Ganggesteinen im
Vergleich zur Gewinnung aus Salzlaugen noch sehr teuer. Doch neben
174
»United States
Geological Survey«
war im MS immer (in
den Ausblicken) kursiv.
Aber es ist doch nur
eine Institution, und
die wird doch nicht
krusiv ausgezeichnet,
nicht wahr?
Kapitel 4
Lithium enthalten diese Gesteine auch relevante Mengen anderer seltener Elemente wie Beryllium, Tantal, Zinn und Niob. Eine weitere
Lithiumquelle ist das Tonmineral Hectorit, das an verschiedenen Orten
im Westen der USA vorkommt. Lithium findet sich ferner in den Jadarit-Kristallen, die im Fluss Jadar in Serbien entdeckt wurden.
chließlich enthält auch Meereswasser bedeutende Lithiummengen:
Die Lithiumkonzentration des Salzwassers beträgt ungefähr 0,17 ppmVII,
woraus sich ein Gesamtvorkommen von etwa 250 Milliarden Tonnen
errechnet.VIII Doch die Gewinnung aus Salzwasser ist gegenwärtig aufgrund des hohen Energieaufwands und anderer technischer Probleme
unwirtschaftlich. Dennoch gibt es in Japan und Südkorea Pläne zum
Bau entsprechender Anlagen zur Lithiumgewinnung.
Nach Schätzungen des United States Geological Survey (USGS) belaufen sich die globalen Lithiumreserven aktuell auf 13 Millionen Tonnen, während die globale Produktion im Jahr 2010 etwa 28.000 Tonnen betrugIX (in den USGS-Daten sind die Zahlen zur US-Förderung
nicht enthalten). Die vom USGS veröffentlichten Schätzungen der Reserven und der Ressourcen (in der Lagerstättenkunde wird unter Ressource die größtmögliche zur Verfügung stehende Menge verstanden;
Reserven sind hingegen diejenigen Vorkommen, die nach dem heutigen Stand der Technik wirtschaftlich abbaubar sind.) wurden in den
vergangenen Jahren beträchtlich angehoben: Die Reserven haben sich
von vier Millionen Tonnen im Jahr 2009 auf zehn Millionen in 2010
und auf 13 Millionen Tonnen im Jahr 2011 erhöht, während die identifizierten Lithiumressourcen im selben Zeitraum von 14 auf 33 Millionen Tonnen gestiegen sind.X Die chinesischen Reserven haben sich
mehr als versechsfacht, die australischen mehr als verdreifacht und die
chilenischen mehr als verdoppelt. Diese Steigerungen zeigen, dass große
Unsicherheit hinsichtlich der tatsächlichen Größe der Reserven und
Ressourcen wie auch im Hinblick auf die Frage herrscht, wie viel davon
gegenwärtig oder potenziell wirtschaftlich ausgebeutet werden kann.
Die Ressourcenschätzung des USGS ist möglicherweise etwas zu
konservativ, denn manche Studien gehen von wesentlich größeren
globalen Lithiumvorkommen aus, wie zum Beispiel Yaksic & TiltonXI,
die 64 Millionen Tonnen In-situ-Ressourcen errechnet haben (die mit
heute verfügbarer Technologie, aber nicht wirtschaftlich abgebaut werden können). Andere Autoren wie TahilXII operieren demgegenüber
mit wesentlich niedrigeren Schätzungen. In jedem Fall ist die Menge
der In-situ-Ressourcen wesentlich größer als die gegenwärtig gewinnbare Lithiummenge.
175
Nach den USGS-Statistiken sind Chile, Australien, China und Argentinien die bedeutendsten Lithiumproduzenten: Auf diese vier Länder entfallen fast 95 Prozent der Weltförderung.XIII Dort finden sich
auch rund 98 Prozent der weltweiten Lithiumreserven.XIV Die Lithium
förderung ist daher wesentlich stärker geographisch konzentriert als
etwa die Erdölförderung, bei der auf die vier größten Förderländer nur
40 Prozent der Gesamtmenge entfallen.XV Die Weltförderung wurde
2011 auf 34.000 Tonnen geschätztXVI, wobei die Entwicklung durch eine
stetige Steigerung gekennzeichnet ist, von etwas über 5.000 Tonnen im
Jahr 1995 auf geschätzte 35.000 in 2011 (Zahlen ohne US-Produktion
nach USGSXVII).
Reichen die Lithiumvorräte für die E-Mobilität?
Bei der gegenwärtigen Gewinnungsrate reichen die Reserven noch
für ungefähr 400 Jahre. Wenn wir alle bekannten Lithiumressourcen
(34 Millionen Tonnen nach Angaben des USGSXVIII) ausbeuten könnten, würde sich die statische Reichweite auf etwa ein Jahrtausend verlängern. Auf der Grundlage dieser Zahlen erscheinen also jegliche
Befürchtungen über eine Erschöpfung der Lithiumvorkommen zum
gegenwärtigen Zeitpunkt unangebracht, zumindest im Vergleich zu
den meisten anderen mineralischen Rohstoffen, deren Reichweite sich
nur noch auf Jahrzehnte beläuft.
Doch der Einsatz von Lithium in Batterien für Elektroautos wird zu
einem enormen Nachfrageanstieg führen. Das exponentielle Wachstum kann die Reichweite deutlich verkürzen: Bei einer jährlichen Steigerungsrate von nur drei Prozent würden die globalen Ressourcen nur
noch etwas mehr als 100 Jahre reichen, bei einer jährlichen Zunahme
der Produktion um zehn Prozent kaum noch 50 Jahre.
Diese Überlegungen haben zu einer lebhaften Debatte darüber geführt, ob es sinnvoll ist, die Lithiumvorräte in großem Stil für die
E-Mobilität zu nutzen. So sprechen sich etwa Gruber et al.XIX sowie
Yaksic & TiltonXX uneingeschränkt dafür aus, Kushnir & SandénXXI
befürworten dies unter bestimmten Bedingungen, und TahilXXII äußert
sich negativ dazu. Gegenwärtig gewinnt anscheinend die positive Bewertung der Verfügbarkeit von Lithium die Oberhand. Doch die Nutzung der Lithiumreserven für die E-Mobilität würde auf jeden Fall
umfangreiche Investitionen für geologische und technologische Aktivi
täten erfordern, und diese Investitionen stehen im Augenblick noch
nicht im Vordergrund der Diskussion. Neben den ökonomischen Aspekten würde eine verstärkte Lithiumförderung zweifellos auch ökolo-
176
Kapitel 4
gische Folgekosten nach sich ziehen, insbesondere in Form der Zerstörung der einzigartigen Umwelt im Salar de Uyuni.
Zu bedenken ist ferner, dass in den Szenarien zur E-Mobilität auch
von einem hohen Maß an Lithium-Rückgewinnung (80 bis 100 Prozent) ausgegangen wird. Gegenwärtig gibt es jedoch noch praktisch
überhaupt kein Lithium-Recycling: Einer aktuellen Studie zufolge beträgt die globale Wiederverwertungsquote weniger als ein Prozent.XXIII
Diese ernüchternde Zahl beruht auf der Tatsache, dass die Wiederverwertung im Vergleich zur Gewinnung von primärem Lithium unter
den heutigen Bedingungen unwirtschaftlich ist. Dennoch könnte das
Lithium-Recycling langfristig wirtschaftlich interessant werden, da sekundäre Metalle mit deutlich geringerem Energieeinsatz zu erschließen sind.
Das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien ist allerdings mit gewissen technischen Problemen verbunden. Die Wirtschaftlichkeit der
Wiederverwertung könnte sich zusätzlich verschlechtern, wenn teure
Metalle wie Kobalt und Nickel künftig immer seltener in Batterien eingesetzt werden. Denn Lithium macht nur einen kleinen Anteil einer
Lithium-Ionen-Batterie aus; seine Menge in einer Batterie ist abhängig
von deren Größe, Zusammensetzung und Kapazität. So enthält beispielsweise die 300 Kilogramm schwere Nissan-Leaf-Batterie rund vier
Kilogramm Lithium.
Der Lithiumpreis ist nur für einen kleinen Teil des Gesamtpreises
der Batterie und einen noch kleineren Teil der Gesamtkosten des Fahrzeugs verantwortlich. Daher würde auch ein deutlicher Anstieg des
Lithiumpreises entsprechend begrenzte Auswirkungen auf die Lithium
nachfrage in diesem Bereich haben.
Trotz der allgemein günstigen Aussichten für die E-Mobilität erscheint es nicht besonders sinnvoll, bei den Transportsystemen der Zukunft die Abhängigkeit von der Energiequelle Öl durch eine Lithium
abhängigkeit zu ersetzen, vor allem auch wegen der kostspieligen und
umfassenden Veränderungen der Infrastruktur, die durch den Übergang von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren zu Elektrofahrzeugen
verbunden sind. Zudem würde dies zu einer Abhängigkeit von einer
kleinen Zahl lithiumproduzierender Länder führen.
Insgesamt muss die E-Mobilität im größeren Rahmen der grünen
Mobilität im Zusammenhang mit anderen nachhaltigen Transport
optionen gesehen werden, wie etwa Radfahren, Car-Sharing und der
Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel. Die Anforderungen an Mobilität
sind vielfältig und ebenso vielfältig sind vermutlich auch die Lösun-
177
gen, die dafür gefunden werden müssen: Das zukünftige Transportsystem wird wahrscheinlich wesentlich heterogener sein als das gegenwärtige, das in hohem Maße auf fossilen Treibstoffen beruht.
Schlussfolgerung
Die Elektromobilität wird ein bedeutender Faktor der künftigen Nachfrage nach Lithium werden und zu einem exponentiellen Wachstum
des Lithiumverbrauchs führen. Die vorhandenen Daten deuten nicht
darauf hin, dass die Verfügbarkeit mineralischen Lithiums ein wesent
liches Hindernis für die Entwicklung dieser neuartigen Fahrzeuge darstellen könnte – zumindest nicht mittelfristig. Zu bedenken ist aber
auch, dass eine Steigerung der Lithiumproduktion einen großen technischen Aufwand erfordern und mit hohen Kosten verbunden sein
wird. Dennoch gehört Lithium zu den wenigen Mineralien, deren Gewinnung aus Meereswasser eine reale, wenngleich kostspielige Möglichkeit darstellt. Falls eine praktikable und kostengünstige Technologie zur Extraktion von Lithium aus Meereswasser entwickelt werden
kann, können wir davon ausgehen, dass dieser Rohstoff gewissermaßen unendlich ist.
Emilia Suomalainen studierte Angewandte Mathematik und Umweltwissenschaften an der Helsinki University of Technology, seit 2008 promoviert
sie im Fachbereich Industrieökologie. Weiterhin arbeitet sie an der Ecologie
Industrielle Conseil in Paris und gehört dem Institute of Land Use Policies
and Human Environment an der Universität Lausanne an.
Der Stein der Weisen
Manche Ideen für alternative Mineralquellen erscheinen in puncto praktische Anwendbarkeit abseitig, sind aber trotzdem einer kurzen Betrachtung
wert. Wäre es denkbar, die benötigten Elemente mittels atomarer Reaktionen herzustellen? Diese Idee lässt sich mit dem »Stein der Weisen« vergleichen, von dem die Alchemisten träumten. Mit seiner Hilfe sollte man Blei
in Gold verwandeln können. Es ist keineswegs jenseits des Möglichen, ein
Element in ein anderes zu verwandeln. Innerhalb von Atomkraftwerken
und Teilchenbeschleunigern geschieht dies die ganze Zeit. Durch Neutronen
einfang können schwerere Elemente aus leichteren geschaffen werden, während möglicherweise leichtere Elemente aus dem fortschreitenden Zerfall
von Radionukliden entstehen, die durch Kernreaktion erzeugt wurden. Kern-
Auch hier waren die
Namen der Institutionen kursiv im MS …
178
Kapitel 4
fission, also die Spaltung der Atomkerne, kann ebenfalls aus schwereren Elementen leichtere generieren.
Die Anlagen für solche nuklearen Reaktionen sind sehr teuer. Handelt es
sich um ein Kernkraftwerk, dann werden die Kosten gleichwohl durch die
Energieerzeugung ausgeglichen. Aus diesem Grund ist Plutonium ein wirtschaftlich rentabler Brennstoff. In gewissem Sinne erhält man es gratis als
Nebenprodukt der Kernspaltung in uranbetriebenen Kernkraftwerken. Wäre
es möglich, Plutonium in großen Mengen herzustellen, könnte es sogar das
Uran ersetzen. Das steckt hinter der Idee der »Plutoniumwirtschaft«. Dennoch hat man sich von diesem Gedanken weitgehend verabschiedet, zum
einen, weil man dafür spezielle »Brutreaktoren« brauchte, die sich als kostspielig und kompliziert herausstellten, und zum andern wegen des Risikos,
das mit Handhabung und Organisation der für ein solches Konzept benötigten umfangreichen Mengen an Plutonium verbunden wäre. Heute produzieren alle Reaktoren weltweit zusammengenommen gerade einmal 70 Tonnen
Plutonium pro Jahr140, viel zu wenig, um ein ganzes Wirtschaftssystem zu
tragen. Zum Vergleich: das spaltbare Uran-Isotop 235U wird in Mengen von
rund 380 Tonnen pro Jahr aus den Minen gewonnen. Sie reichen nicht einmal aus, um den derzeitigen Bestand an Atomreaktoren zu betreiben. Wäre
es aber nicht zumindest prinzipiell denkbar, seltene Elemente mittels nuklearer Reaktionen in solchen Menge zu produzieren, dass sie für den Ersatz
der schwindenden Mineralressourcen ausreichen? Seit den Anfängen der
Atomindustrie hat man diese Option diskutiert.
Eine Möglichkeit besteht in der Verwertung abgebrannter Brennelemente.
Sie enthalten kleine Mengen von Edelmetallen und anderen hochwertigen
Metallen, die man theoretisch zurückgewinnen kann141. In der Praxis stellt
sich die Extraktion von Mineralien aus gebrauchten Brennstäben wegen der
damit einhergehenden Radioaktivität als ein extrem schwieriger und teurer
Prozess dar. Das Material kann zwar zu neuem Kernbrennstoff wiederaufbereitet werden. Noch nie aber ist es gelungen, durch Aufbereitung Mineralien von irgendeinem wirtschaftlichen Wert zu gewinnen. Selbst wenn dies
gelänge, könnte die insgesamt produzierte Masse doch niemals die Masse
der gespaltenen Isotope übersteigen. Für das spaltbare Uran-Isotop 235U liegt
sie heute bei weniger als 500 Tonnen (etwas mehr kommt aus der Spaltung
von Plutonium). Verglichen mit den im Bergbau sonst üblichen Mengen, ist
das verschwindend wenig.
Beim Neutroneneinfang sind die Aussichten besser. Das Verfahren wird
bereits zur Herstellung von Materialen benutzt, die wirtschaftlichen Wert
besitzen. Technetium und Americium sind Beispiele instabiler Elemente, die
auf der Erde gar nicht vorkommen und wegen ihrer speziellen Eigenschaften
in Atomreaktoren hergestellt werden. Technetium wird in der Medizin als
radioaktive Markierungssubstanz eingesetzt, während Americium in Ioni-
179
sationsrauchmeldern Verwendung findet. Es gibt auch noch andere An
wendungsbereiche. So ist es zum Beispiel möglich, Quecksilber in Gold zu
verwandeln, indem man das Isotop 196Hg mit Neutronen bestrahlt142. Das
Ergebnis ist das instabile Isotop 197Hg, das in Gold (197Au) zerfällt. Der Versuch ist bereits unternommen worden. Wenn es allerdings um den Ersatz
seltener Mineralressourcen geht, ist das keine besonders großartige Idee, da
man Quecksilber kaum als »häufiges« Mineral bezeichnen kann. Vielleicht
könnte man ja mit einem weniger seltenen Material als Quecksilber beginnen und dann schrittweise bis zum Gold gelangen. Aber auch hier wären
allenfalls winzige Mengen zu erzielen. Da jede Spaltung rund 2,5 Neutronen
generiert, entspricht die derzeit produzierte Gesamtmenge weltweit rund
fünf Millionen Mol von Neutronen (ein Mol, oder Gramm-Molekül, ist eine
in der Chemie verwendete Einheit; jedes Mol enthält 6×1023 Atome oder
Partikel). Wenn wir alle diese Neutronen verwerten könnten und wenn die
Reaktion mit einem Wirkungsgrad von 100 Prozent vonstatten ginge, dann
könnten wir es schaffen, ein Maximum von etwa 1.000 Tonnen Gold pro
Jahr zu produzieren, eine Menge, die sich durchaus in der Größenordnung
der weltweiten Gesamtproduktion (zurzeit rund 2.000 Tonnen pro Jahr) bewegt. Es ist allerdings undenkbar, dass wir mehr als ein paar Prozent der
produzierten Neutronen verwenden könnten. Gold ließe sich also bestenfalls
in einer Größenordnung von 100 Tonnen herstellen, wahrscheinlich sogar
deutlich weniger. Betrachtet man die Möglichkeit, Platin durch Bestrahlung
von Iridium mit Neutronen zu erzeugen, kommt man zu ähnlichen Ergebnissen143. Von keinem Element, das wir mittels des bestehenden Reaktorparks
erzeugen könnten, würde sich eine Menge ergeben, die wesentlich über ein
paar Dutzend Tonnen läge. Und selbst wenn wir die Zahl der Atomreak
toren auf der Welt deutlich erhöhen würden, könnten wir höchstens einige
100 Tonnen von jedem Element produzieren, eine Menge, die in jedem Fall
zu vernachlässigen ist.
Selbst wenn die Chancen, Kernspaltung zur Produktion von Mineralressourcen zu nutzen, also gering sind, liegt es durchaus im Bereich des Möglichen, dass man irgendwann in der Zukunft neue und stärkere Neutronenquellen entwickelt, die nicht auf Kernspaltung beruhen. Wir verfügen schon
heute über eine Vielzahl solcher Verfahren, etwa die sogenannte »Plasma
fokusquelle« auf der Basis von Kernfusion144. Die Technik von heute lässt
sich nicht zur Erzeugung großer Mengen von Material durch Neutroneneinfang verwenden. Letztendlich wurden aber doch alle die Elemente, die es
heute in der Erdkruste gibt, durch Neutroneneinfang in Supernova-Explosionen erschaffen. Man kann also nie wissen. Vielleicht wird der Traum der
Alchemisten eines Tages doch noch wahr. Für eine zeitnahe Lösung unserer
aktuellen Probleme sollten wir uns darauf aber nicht verlassen.
180
Kapitel 4
Mineralabbau im Sonnensystem
Wenden wir uns nun der Vorstellung zu, dass man Bergbau auf Himmelskörpern betreiben könnte, auf Planeten oder Asteroiden. Dieses Thema kommt
in der Science-Fiction-Welt überall vor, aber am Ende ist es doch nicht viel
mehr als ein Traum. Selbst unter der Annahme, außerirdische Körper ent
hielten Mineralvorkommen, sind die Energiekosten für den Hinweg, für den
Abbau der Erze und den Rücktransport des gewonnenen Materials zur Erde
buchstäblich nicht von dieser Welt145. Das Prinzip der »universalen Bergbau
maschine« gilt also auch für den Bergbau im Weltraum: es ist keine Frage
der Mengen, sondern der Energie.
Allerdings könnte man das Problem der hohen Energiekosten, die beim
Bergbau auf Himmelskörpern zu erwarten wären, überwinden, indem man
sich selbst dorthin begäbe oder vielleicht auch indem man Asteroiden mittels irgendeines hochentwickelten Antriebssystems in Erdnähe brächte. Vorstellungen dieser Art implizieren natürlich gigantische technische Aufgaben,
dabei ist aber im Prinzip nichts, was physikalisch unmöglich wäre. Was den
Mineralabbau betrifft, so ist das größte Problem, dass die meisten außerirdischen Körper des Sonnensystems überhaupt keine verwertbaren Mineralien
enthalten. Wir haben gesehen, dass Erze durch aktive geologische Prozesse
gebildet werden. Dabei sind oft Wasser und biologische Aktivitäten beteiligt, dazu in jedem Fall Energie, die aus einem aktiven Planetenkern kommt.
Die meisten außerirdischen Körper, die für den Bergbau in Betracht kämen,
sind aber tot, sowohl geologisch als auch biologisch. Der Himmelskörper,
der uns am nächsten steht, ist der Mond. Er ist geologisch inaktiv. Nie gab es
dort Plattentektonik, nie fand sich flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche.
Das Mondgestein unterscheidet sich, wie sich gezeigt hat, in seiner Zusammensetzung gar nicht so sehr von dem Durchschnitt der Erdkruste. Was
immer also vom Mond zu holen wäre, das bekommt man hier auf der Erde
erheblich billiger. Es gibt Vorschläge, auf dem Mond nach einem ganz speziellen Mineral zu graben, nämlich nach Helium-3 (3He), das sich, vom
Sonnenwind hingeweht, dort ansammelt. Helium-3 wäre als Brennstoff für
Kernfusionsanlagen verwendbar. Es handelt sich aber um einen Brennstoff,
dessen Gewinnung enorme Schwierigkeiten bereitet und der nur bei einer
Technologie einsetzbar ist, die es heute noch gar nicht gibt und von der wir
nicht wissen, ob und wann es sie je geben wird. Auch die Asteroiden sind
durch einen Mangel an Erzen gekennzeichnet, obwohl das Lieblingsthema
der Science-Fiction-Welt, nämlich Mineralabbau im Weltraum, gerade mit
Asteroiden zu tun hat. Einige Asteroiden wären vielleicht gute Bezugsquellen für Nickel, doch eine Erschöpfung der Nickelvorkommen gibt hier auf
der Erde wohl kaum großen Anlass zur Sorge. Kometen könnten gute Was-
181
serquellen sein, aber auch in diesem Fall machen wir uns wegen einer Verknappung keine Sorgen, da wir genug Wasser ganz in unserer Nähe haben,
nämlich in den Ozeanen der Erde.
Was den Mangel an Erzen betrifft, so gibt es bei den außerirdischen Himmelskörpern einige wenige Ausnahmen. Die vier größten Jupitermonde sowie
Titan, der Mond des Saturns, sind geologisch aktive Gesteinskörper und
könnten Erze enthalten. Titan weist auf seiner Oberfläche Kohlenwasserstoffe
auf, während es auf den Jupitermonden (mit Ausnahme von Io) auf oder
nahe der Oberfläche Wasser gibt. Auch Mars und Venus sind Himmelskörper, die in der Vergangenheit geologisch aktiv waren, und beide enthalten
vielleicht immer noch Erze, die in ihrer aktiven Phase entstanden sind.
Unter all den hier aufgeführten Fällen ist der Einzige, der auch nur im Entferntesten für Mineralabbau durch den Menschen in Frage kommen könnte,
der Mars. Sollte es uns je gelingen, dort eine sich selbst tragende Kolonie zu
errichten, wären die Siedler dieser Kolonie vielleicht in der Lage, die Erze
vor Ort auszubeuten, um an die notwendigen Mineralressourcen heranzukommen. Insgesamt gesehen sind Zukunftsszenarien, in denen Durchbrüche im Bereich der Energietechnologien es der Menschheit erlauben, sich
ins Sonnensystem auszubreiten und Himmelskörper zum Mineralabbau zu
nutzen, nicht ganz außerhalb des Möglichen. Auf der anderen Seite wird
deutlich, dass der Planet, der wahrscheinlich am besten mit Mineralressourcen ausgestattet ist, genau derjenige ist, auf dem wir uns in diesem Moment
befinden: nämlich die Erde.
Nickel und Zink:
der stete Kampf gegen die Korrosion
Philippe Bihouix
Nickel und Zink hätten Zwillingsbrüder sein können, denn bezüglich
der Verwendungsmöglichkeiten wie auch bei der Widerstandsfähigkeit
gegen Korrosion weisen sie viele Gemeinsamkeiten auf. Beide Metalle
könnten auch als Symbole für das industrielle Zeitalter gelten. Aber mit
beiden gibt es dieselben Probleme wie bei allen anderen Bodenschätzen
auch: Die abbaubaren Vorkommen sind begrenzt, und das Problem ihrer
Erschöpfung kann nicht ignoriert werden.
Nickel und Zink finden vor allem als Korrosionsschutz für Eisen und
Stahl Verwendung: Zink zur Beschichtung von Stahl, die mittels Gal-
182
Kapitel 4
vanisierung aufgetragen wird, Nickel, meist gemeinsam mit Chrom,
als Bestandteil von Stahllegierungen bei der Herstellung von rostfreiem Stahl.
Die physikalischen Eigenschaften eröffnen bei beiden Elementen
neben dem wichtigsten Verwendungszweck eine Vielzahl anderer Möglichkeiten, zum Beispiel für die Speicherung von Elektrizität in Bat
terien. Bei diesen beiden Metallen könnte die Menschheit früher als
erwartet auf Probleme stoßen. Nickel und Zink zählen – wie Kupfer,
Zinn oder Silber – zu den Metallen, bei denen die Reserven nach gegenwärtigen Schätzungen nur noch wenige Jahrzehnte reichen werden,
weshalb schon bald ein Produktionsmaximum erreicht sein könnte.
Nachhaltig verfügbare und preisgünstige Ersatzstoffe werden nicht
leicht zu beschaffen sein.
Die Verwendung von Nickel und Zink
Die industrielle Produktion von Nickel setzte Ende des 19. Jahrhunderts
mit der Entdeckung reicher Lagestätten in Neukaledonien ein. Die
wichtigste Verwendungsmöglichkeit für Nickel, auf die etwa 60 Prozent der Produktion entfallen, ist rostfreier Stahl. Dieser kann ent
weder auf Chrombasis (üblicherweise mit einem Chromanteil von 12
bis 27 Prozent und ohne Nickel) oder unter Verwendung von Nickel
und Chrom (mit 16 bis 19 Prozent Chrom und 8 bis 14 Prozent Nickel)
hergestellt werden. Die Nickel-Chrom-Variante beansprucht einen Anteil von 60 Prozent an der Gesamtproduktion von rostfreiem Stahl.
Die zweite Verwendungsmöglichkeit für Nickel sind Speziallegierungen (der Nickelanteil macht dabei bis zu 90 Prozent aus) für den
Einsatz unter besonders schwierigen und Hochtemperatur-Bedingungen, zum Beispiel in Flugzeugturbinen oder bei Röhren in Dampf
generatoren von Atomkraftwerken. Nickel kann auch in Niedriglegierungen oder als Anti-Rost-Beschichtung verwendet werden.
Zehn Prozent des gewonnenen Nickels werden schließlich in ganz
unterschiedlichen Industriezweigen eingesetzt, etwa in der Metallproduktion oder in der Chemie. Nickel dient als Katalysator (etwa für die
Herstellung von Adipinsäure, dem Ausgangsstoff für Nylon, oder für
die Hydrierung fetter Öle, bei der Herstellung von Margarine), ist in
verschiedenen Legierungen für die Münzproduktion enthalten (mit
Kupfer und Zink zum Beispiel in Ein- und Zwei-Euro-Münzen) oder
findet als Chemikalie Verwendung (in Nickel-Cadmium- oder wieder
aufladbaren Nickel-Metallhydrid-Batterien oder als Zusatzstoff bei
verschiedenen Sorten von Glas, Farben oder Plastik).
183
Die industrielle Produktion von Zink setzte bereits im frühen
19. Jahrhundert ein. Am häufigsten wird Zink bei der Galvanisierung
von Stahl eingesetzt (darauf entfallen rund 50 Prozent der Produktion).
Verzinkter Stahl wird heute in vielen industriellen Bereichen verwendet, etwa im Bau- und Infrastrukturbereich und im Transportwesen.
Seine Verwendung für Stahlbleche im Automobilbau ist in den letzten
30 Jahren explodiert: Noch zu Beginn der 1980er Jahre verzinkte man
nur 15 Prozent der Bleche, heute liegt der Anteil bei mehr als 80 Prozent.
Zink ist außerdem in Legierungen enthalten, etwa in Messing und
Bronze (Legierungen mit Kupfer). Legierungen auf Zinkbasis sind
rostfrei, eignen sind für Formverfahren/Druckguss und wirken ästhe
tisch ansprechend. Aufgrund dieser drei Eigenschaften sind sie in
Produkten unseres Alltagsgebrauchs nahezu allgegenwärtig (in Küchen, Automobilen, Konsumgütern, Haushaltsgeräten). Als reines Zink
kommt es als Metalleindeckung im Dachbau zum Einsatz, und es
taucht auch als Bestandteil in chemischen Verbindungen auf, vor allem
als Zinkoxid (ZnO). In dieser Form wird es auf hunderterlei Art genutzt, etwa als Pigment in Farben, in Tinten, Textilien, Kosmetika und
Hygieneartikeln wie Zahnpasta oder als Beschleuniger bei der Vulkanisierung im Rahmen der Gummi-Herstellung (dem Rohmaterial für
Reifen).I Zu guter Letzt ist es in einer Legierung mit Mangan auch in
»Alkali-Mangan-Wegwerfbatterien« enthalten. Dieser Typ macht mehr
als drei Viertel der rund 40 Milliarden Batterien aus, die jährlich weltweit verkauft (und meistens weggeworfen) werden.
Ein Blick auf die Reserven
Zink und Nickel kommen in der Erdkruste in vergleichbarer Häufigkeit vor; in einer Tonne Gestein befinden sich im Durchschnitt zirka
70 bis 80 Gramm. Beide Metalle waren vor der industriellen Revolution (und den Entdeckungen der Chemie Ende des 18. Jahrhunderts)
unbekannt, erlangten aber in der Moderne rasch an strategischer Bedeutung und zählen zu den »Großen« unter den industriell verwendeten Nichteisen-Metallen. Weltweit beträgt die jährliche Fördermenge
von Zink derzeit über zwölf Millionen Tonnen; es liegt damit unter den
Metallen an sechster Stelle. Nickel liegt mit einer Jahresfördermenge
von über 1,8 Millionen Tonnen auf Rang zehn. Auch unter monetären
Aspekten sind sich die beiden Metalle sehr ähnlich; der globale Umsatz liegt bei jeweils 20 bis 30 Milliarden Dollar.
Zink kommt in der Natur fast ausschließlich (95 Prozent) als Sulfid
vor (auch Zinkblende oder Sphalerit genannt). Entsprechende Erze sind
184
Kapitel 4
sehr oft mit Blei vergesellschaftet und stellen außerdem die Haupt
quelle für die Gewinnung von Cadmium, Germanium und Indium dar.
Die Vorkommen sind auf die ganze Welt verteilt und werden in etwa
350 Bergwerken abgebaut. Der Zinkgehalt der Erze bewegt sich zwischen vier und 20 Prozent. Die wichtigsten Herstellerregionen sind
China (32 Prozent), Lateinamerika (21 Prozent), Australien und Nordamerika (jeweils 12 Prozent).II
Prognosen der Industrie zufolge wird die Nachfrage nach Zink wohl
weiterhin um mehr als fünf Prozent jährlich zunehmen. Aber die geologische Verfügbarkeit ist begrenzt. Der durchschnittliche Zinkgehalt
der in Abbau befindlichen Erze ist in der Zeit von 2000 bis 2012 von
sieben auf 5,5 Prozent zurückgegangen, und einige wichtige Bergwerke,
zum Beispiel Brunswick in Kanada oder Century in Australien, werden schon bald erschöpft sein. Die derzeit »offiziell« ausgewiesenen
Reserven reichen noch für etwa 20 Jahre, und neue Bergwerke mit höheren Betriebskosten werden in den nächsten Jahren und Jahrzehnten
mit einiger Sicherheit für Spannungen auf dem Zink-Markt sorgen,
wenn die Nachfrageseite konstant bleibt.
Bei den Nickel-Reserven (bei der gegenwärtigen Produktionsmenge
reichen sie noch etwa 45 Jahre), scheint es, zumindest wenn man den
Zahlen glauben möchte, derzeit noch etwas besser auszusehen, auch
wenn die geologischen Beschränkungen größer sind und möglicherweise früher wirksam werden. Neue Techniken wie zum Beispiel die
Hydrometallurgie ermöglichen die Verarbeitung von Erz mit einem
Nickelgehalt von einem Prozent oder weniger, während noch vor wenigen Jahren 2,5 bis 3 Prozent die Norm waren. So können wir die
Verfügbarkeit von Nickel vielleicht auf einen Zeitraum von 80 bis
100 Jahren ausdehnen, aber nicht länger.
Die Möglichkeit, Nickel aus den Ozeanen zu gewinnen, ist in jüngster Zeit in den Fokus gerückt, nämlich durch die Entdeckung sogenannter Manganknollen, die in bestimmten Tiefen auf dem Meeresboden zu finden sind. Diese Klumpen enthalten vor allem Mangan
und Eisen, aber auch Nickel und Kupfer mit einem Anteil von jeweils
einem bis eineinhalb Prozent, während die hydrothermalen polymetal
lischen Sulfide einen hohen Zinkgehalt aufweisen, der in der Regel bei
5 bis 15 Prozent liegt.III Die Menge des auf diese Art zu gewinnenden
Nickels könnte zwischen 10 und 150 Millionen Tonnen liegen – wenn
es gelingt, an diese Schätze heranzukommen. Sie entspräche damit in
etwa der gegenwärtig nachgewiesenen Menge der an Land abbaubaren
Vorkommen, sodass uns dieser Rohstoff nur um ein paar Jahrzehnte
185
länger zur Verfügung stehen würde – allerdings nur zu einem sehr viel
höheren Preis und mit entsprechend höherem Energieaufwand.
Tabelle 4–X: Die Situation von Zink und Nickel in Zahlen
Zink
Nickel
Geschätzte
Produktion
2011
Reserven
2011
Reichweite
der Reserven
Reservebasis
2011
(USGS 2012)
(USGS 2012)
(auf Basis der Jahres-
produktion 2011)
(USGS 2012)
12,4 t
250 Mio. t
~ 20 Jahre
480 Mio. t
1,8 Mio. t
80 Mio. t
~ 45 Jahre
130 Mio. t
Reserven werden von der USGS definiert als der Teil der Reservebasis, bei dem
zum Zeitpunkt der Untersuchung eine wirtschaftliche Förderung oder Produktion
möglich ist. Die Reservebasis umfasst diejenigen Ressourcen, die zurzeit wirtschaftlich sind (Reserven), die gerade noch (Grenzreserven) und teilweise solche,
die zurzeit nicht wirtschaftlich sind (nicht wirtschaftliche Reserven).
Wir können deshalb damit rechnen, dass die Nickel- und Zink-Produktion von etwas Großem, Umfassendem beeinflusst werden wird,
einem »peak everything« genannten »Produktionsmaximum-Effekt«,
der wiederum mit den bevorstehenden Peaks für die Rohstoffe Erdöl
und Energie (»peak oil«/»peak energy«) in ursächlichem Zusammenhang steht. Sind die leicht zugänglichen Reserven erst einmal ausgebeutet, werden die Investitionen in immer teurere Minen und deren
Ausbeutung auf zunehmende Schwierigkeiten stoßen – nach dem allgemeingültigen Gesetz vom abnehmenden Ertragszuwachs.
Zwischen Recycling und Downcycling
Die Wiederverwendung von Zink und Nickel sieht sich mit den gleichen Problemen konfrontiert wie das Recycling der meisten Metalle:
wir nutzen die Stoffe häufig nicht in ihrer metallischen Grundform
(sondern in Form von Verbindungen) und sie liegen oftmals nur gelöst oder in sehr feiner Verteilung vor. Das in der Zahnpasta gelöste
Zinkoxid ist in der Kläranlage wohl kaum zu recyceln, und dasselbe
gilt auch, wenn es als Farbpigment oder als Zusatzstoff in Glas oder
Plastik verwendet wird. Als Beigabe in Autoreifen bleiben geringe
Zinkmengen als Reifenabrieb auf jedem Straßenkilometer zurück, der
Rest wird auf Müllkippen entsorgt oder ist bei der Verbrennung von
Altreifen ein Bestandteil der Asche. Über fünf Prozent des Zinks erfährt dieses Schicksal der Feinstverteilung. Beim Nickel ist der Anteil
der Streumenge geringer (vermutlich sind es nur rund ein bis zwei
186
Kapitel 4
Prozent) und entstammt zum Beispiel aus Nickelacetat, wie es in den
Beizmitteln der Textilindustrie Verwendung findet, oder aus gelben
Farbpigmenten.
Selbst wenn Zink und Nickel in ihrer metallischer Form zum Einsatz kommen, treten Verlusten auf, etwa wenn sie auf Müllkippen
entsorgt werden oder in der Asche von Verbrennungsanlagen landen.
Eine höhere Recycling-Ausbeute lässt sich durch eine bessere Mülltrennung erzielen, aber das Design vieler unserer Verbrauchsgüter ist
in dieser Hinsicht nicht hilfreich: Tag für Tag hantieren wir mit einer
großen Zahl unterschiedlichster Materialien und Legierungen – allein
bei Nickel sind es annähernd 3.000.
Ein weiteres nachteiliges Phänomen bei Recyclingprozessen ist, dass
das Material nicht mehr die ursprüngliche Qualität oder deren Verarbeitbarkeit erreicht wie bei der Primärherstellung vor dem Recyclingprozess. Diese Abwertung wird auch als »Downcycling« bezeichnet und tritt im Fall von Stahl mit Nickelanteilen besonders auffällig
zutage, vor allem bei Legierungen geringer Qualität mit einem nur geringen Nickelanteil oder Stahlteilen, die nur vernickelt wurden. Derart
minderwertiger Stahlschrott wird mit anderen Carbonstahl-Sorten
vermischt, so dass der Nickelanteil weiter reduziert wird: Nickel wurde
zwar im physikalischen Sinn recycelt, aber in funktionaler Hinsicht
ging es verloren. Etwa 15 Prozent des Nickels werden auf diese Art
»recycelt«!IV
Ähnliche »Downcycling«-Effekte gibt es auch beim Zink, wobei
hier ein weiteres Problem hinzukommt, denn Zink wird bei hohen
Temperaturen leicht flüchtig und ein großer Teil davon geht bei der
Verarbeitung in Schmelzöfen verloren. Gesetzliche Auflagen wurden
formuliert, um derartige Verluste zu minimieren. Doch auch mit verbesserter Technologie geht Zink verloren und in weiten Teilen der
Welt kommen derartige Neuerungen erst gar nicht zum Einsatz.
Alles in allem liegt die Recycling-Quote bei Nickel derzeit bei etwa
55 Prozent, bei Zink nur bei rund 35 bis 40 Prozent!V Im Vergleich
zu anderen Metallen mit besonderen Verwendungsmöglichkeiten ist
das kein schlechter Wert. Wenn allerdings bei jedem Produktionszyklus von 100 Kilogramm 45 Prozent verlorengehen, bedeutet dies, dass
nach zwei Zyklen nur noch 30 Kilogramm übrig sind. Die Erschöpfung der Vorräte ist letztlich nicht aufzuhalten.
187
Mittel- und langfristige Perspektiven
Noch ist es nicht akut, aber das Problem wird auf uns zukommen: Wie
wird eine Welt ohne Nickel oder Zink aussehen?
Natürlich werden uns diese Metalle nie vollständig ausgehen. Seit
dem späten 19. Jahrhundert haben wir 50 Millionen Tonnen Nickel
aus der Erde geholt, davon sind möglicherweise immer noch 35 bis
40 Millionen Tonnen vorhanden, überall in unserer Infrastruktur und
in unseren Gebäuden. Nach wie vor lagern weitere 80 bis 100 Millionen Tonnen in der Erde, und ein bedeutender Teil davon wird in einer
Vielzahl von Objekten unserer Lebensumwelt untergebracht werden.
Diese Metalle werden uns noch lange Zeit begleiten.
Kommt es zu einem allgemeinen Zusammenbruch der Wirtschaft
und der Bevölkerungszahl, werden die verbliebenen Menschen über
genügend Metalle verfügen. Die Menschheit tritt dann vielleicht in ein
postindustrielles Zeitalter ein – nicht als Jäger und Sammler, sondern
als Altmetallsammler. Eine solche »Lösung « können wir uns natürlich nicht wünschen und wir müssen weitersuchen und uns die Frage
stellen, ob es für diese beiden strategisch wichtigen Metalle nicht Ersatz gibt.
Die Substitution von Nickel und Zink ist in vielen Fällen theoretisch
möglich. Das in großer Menge vorhandene Aluminium eignet sich
beispielsweise ebenfalls als Rostschutz – aber die notwendigen technischen Verfahren wären sehr kostspielig. Schutzschichten gegen Korrosion könnten auch aus organischem Material, Plastik oder Farbstoffen
bestehen – aber die mechanische Widerstandsfähigkeit dieser Materialien ist nicht so gut wie die von Metallen. Titan ist ein (in der Erdkruste ebenfalls in großen Mengen vorkommendes) Metall, das eine
gute natürliche Widerstandsfähigkeit gegen Rost aufweist und in verschiedenen Anwendungen genutzt werden könnte, für die heute noch
rostfreier Stahl eingesetzt wird. Der hohe Schmelzpunkt von Titan
macht die Verarbeitung allerdings zu einer teuren Angelegenheit. Die
Substitution von Nickel könnte in vielen speziellen Einsatzbereichen
möglich sein, aber dafür müssten neue Technologien entwickelt werden. Bei den in Hochtemperatur-Motoren und -Triebwerken verwendeten »Superlegierungen« ist gegenwärtig noch kein Ersatzstoff für die
Nickelliegerungen bekannt.
Eine bessere mittelfristige Strategie wäre es deshalb, auf eine Verringerung der Verlustrate von Nickel und Zink im industriellen Produktionszyklus zu setzen; der Zyklus müsste dazu langsamer ablaufen
und an seinem Ausgangspunkt müsste weniger Material zum Einsatz
188
Kapitel 4
kommen. Um die Verluste zu minimieren, müssen wir den dispersiven
Einsatz reduzieren, auf Langlebigkeit der Objekte setzen und unseren
Umgang mit Abfall komplett neu organisieren. Bislang machen wir
nichts anderes als Nützliches aus dem Boden zu nehmen, um es mit
verschmutzenden oder giftigen Stoffen zu vermischen. Es muss jedoch
unser Ziel sein, weniger komplexe und leichter zerlegbare Produkte
zu entwickeln. Wenn wir das Tempo des Produktionszyklus drosseln
wollen, dürfen wir nur noch Produkte entwickeln, die man reparieren oder wiederverwenden kann. Vor gar nicht allzu langer Zeit waren
Ingenieure stolz auf die Entwicklung und Herstellung widerstandsfähiger Produkte, und Handwerker gaben ihre besten Werkzeuge an
ihre Kinder weiter. Wir werden eine Art »Lowtech« brauchen, die zu
widerstandsfähigen, weniger komplexen, leicht reparierbaren und gemeinschaftlich nutzbaren Produkten führt. Ein geringerer Verbrauch
bedeutet letztlich außerdem, dass wir lernen müssen, auch mit einem
geringeren materiellen Konsum glücklich zu sein.
All diese Veränderungen können das allmähliche Verschwinden
von Nickel und Zink hinauszögern, doch die Erschöpfung der Vorräte
ist dennoch unvermeidlich. Vielleicht werden wir irgendwann einmal
eine Welt haben, die Rost (wieder) akzeptieren kann. Für einige Anwendungsfelder ist das sicher denkbar, für andere, etwa den größten
Teil der Schwerindustrie, wird dies sicher nicht funktionieren. Ohne
Nickel-Superlegierungen müssen beispielsweise Turbinen bei niedrigeren Temperaturen betrieben werden, was sie weniger effizient macht.
Sollten wir wirklich einmal in eine Situation eintreten, in der ein chronischer Mangel an Nickel und Zink herrscht, sollte uns der Abschied
von Teilen der chemischen oder der Öl- und Atomindustrie jedoch
vergleichsweise leicht fallen. Denn bis dahin wird uns der Benzinmangel längst gezwungen haben, auf Auto und Flugzeug zu verzichten. Unser Hunger nach Energie, Metallen und chemischen Produkten
wird sich erheblich reduziert haben. Wir werden wieder in einer kleineren Welt leben, die von unseren Nachfahren vielleicht gar nicht als
weniger zufriedenstellend erleben werden wird.
Philippe Bihouix arbeitete über 15 Jahre als Ingenieur und Berater in
»metallintensiven« Branchen, von der Chemischen Industrie bis hin zur
Luft- und Raumfahrttechnik. Er ist Co-Autor des Buches Quel futur pour les
métaux (2010), welches sich unter anderem mit der Verknappung minera
lischer Ressourcen und der technischen Limitierung von Recyclingprozessen
auseinandersetzt.
189
Ressourcenknappheit ist unausweichlich
Wir haben also gesehen, dass sich eine optimistische Sicht der Ressourcenknappheit meist aus einem grundlegenden Fehler speist: dass man nämlich
nur die verfügbaren Mengen der Mineralien anschaut, nicht aber die Ener
giekosten für ihre Gewinnung. Hätten wir geringe Kosten und mehr oder
weniger unendliche Energievorräte, stellte Ressourcenknappheit kein Problem dar. Wir könnten eine Universalmaschine bauen und brauchbare Mineralien aus jedem Material gewinnen, das gerade zur Hand ist, aus gewöhnlichem Gestein oder auch aus Abfall. Die Situation ist aber eine andere. Mit
den Energiemengen, die wir heute produzieren, können nur konventionelle
Erze mit Profit abgebaut werden. Dass es eine Fülle anderer möglicher Quellen geben könnte, von in Ozeanen gelösten Ionen bis hin zu den Planeten und
Asteroiden des Sonnensystems, ist eine Illusion. Aus energetischen Gründen ist die Gewinnung dieser Ressourcen viel zu teuer. In Zukunft sind wir
also mit dem Problem der Ressourcenerschöpfung konfrontiert, das zunehmend an Bedeutung gewinnt und durch die Tatsache verstärkt wird, dass
auch unsere Energieressourcen, vor allem Kohle und Kohlenwasserstoffe,
ausgebeutet werden.
Schwarzer Kaviar vom Kaspischen Meer. Bis vor etwa zehn Jahren waren diese blauen Dosen
in Russland billig und weit verbreitet. Dann verschwanden sie vom Markt, zeitgleich mit dem
Verschwinden ihrer Bezugsquelle: dem Stör aus dem Kaspischen Meer. Schwarzen Kaviar kann
man heute immer noch kaufen, er ist aber selten und extrem teuer. Die Jagd nach Kaviar
illustriert beispielhaft, wie ein Fanggebiet fast bis zur vollständigen Ausrottung ausgebeutet
worden ist. Der Stör ist nicht der einzige Fall einer Ressource, die in der Theorie zwar
nachhaltig ist, aber dennoch durch Übernutzung vernichtet wurde.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/85/Russian_caviar_01_12.jpg
Kapitel 5
Die Glockenkurve:
Ein Modell der Knappheit
Brennstoff für Öllampen
Zu Beginn des 19. Jahrhunderts schuf das durch die Kohlerevolution angestoßene Wirtschaftswachstum eine lebhafte Nachfrage nach einem Wirtschaftsgut, das die Kohle nicht liefern konnte: nämlich Brennstoff für die
Innenbeleuchtung der Häuser. Zur damaligen Zeit wurden Innenräume herkömmlicherweise mit Öllampen beleuchtet, einer jahrtausendealten Technik. Die einzige Alternative bot das »Stadtgas«, das durch Vergasung von
Kohle hergestellt wurde. Das Verfahren war jedoch kompliziert und teuer
und konnte nur in großen Städten angeboten werden. Überall sonst war flüssiger Lampenbrennstoff in irgendeiner Form erforderlich. Bislang hatte man
hierfür pflanzliches oder tierisches Fett verwendet. Beides war immer teuer
gewesen. Wir müssen uns nur das Gleichnis von den zehn Jungfrauen im
Matthäusevangelium ins Gedächtnis rufen, um zu verstehen, wie knapp und
kostbar – verglichen mit heute – dieses Brennmaterial früher war. Im Zeitalter der Kohle stieg durch den Bevölkerungszuwachs die Nachfrage nach
dem Lampenbrennstoff, und die Preise für die herkömmlichen Quellen
waren höher und höher geklettert. Die Kohle allerdings konnte den flüssigen
Brennstoff, den man für die Lampen brauchte, nicht liefern. Zwar ließen
sich einige Kohlesorten zur Gewinnung einer brennbaren Flüssigkeit destillieren, aber das Verfahren war kostspielig und brachte wenig Ertrag. Als
man dann entdeckte, dass Walöl die Eigenschaft hatte, mit sauberer Flamme
zu brennen, und dass es preiswert herzustellen war, boomte der Walfang.
In der Mitte des 19. Jahrhunderts hatte sich die Walfangindustrie weltweit
zu einem bedeutenden Wirtschaftszweig entwickelt. Sie unterhielt ganze
Flotten und produzierte mehr als zehn Millionen Gallonen (etwa 38 Millionen Liter) Öl pro Jahr146, das überwiegend als Lampenbrennstoff zum Einsatz kam. Die Geschichte des Walfangs blieb uns vor allem durch Hermann
»Hermann« mit
einem »n«?
192
Kapitel 5
1200
Produktion in 1.000 Gallonen
1000
800
600
400
200
0
1800
Fußnote in der BU!!
nummerierung ggf .
anpassen!!
1810
1820
1830
1840
1850
1860
1870
1880
Abbildung 5–1 Verlauf der Walölproduktion im 19 . Jahrhundert
Die Geschichte des Walfangs illustriert einen nahezu vollständigen Lebenszyklus bei der
Ausbeutung einer natürlichen Ressource: Binnen weniger Jahrzehnte steigt die Produktion von
Walöl stark an, erreicht ihren Höhepunkt, um dann mit der Abnahme der Bestände stark zurückzugehen. Das hier gewählte Beispiel zeigt die Walölproduktion in den Vereinigten Staaten mit
ihrem Peak im Jahre 1845148.
Melvilles Roman Moby Dick, der 1851 erschien, im Gedächtnis. Dabei fällt
ein interessanter Aspekt ins Auge. Melville schildert in seiner Geschichte
immer wieder ausführlich die Jagd der »Pequod« nach Walöl. Was allerdings
seine Verwendung betrifft, so gibt es darauf nur einen einzigen Hinweis,
nämlich an der Stelle, wo Starbuck, der erste Steuermann, Walsteak verzehrt,
und zwar im Licht einer mit Walöl gefüllten Lampe. Dass Walöl hauptsächlich für Lampen gebraucht wurde, war für Melville so selbstverständlich wie
für uns heute Benzin als Treibstoff für Autos und Lastwagen.
Es gibt noch eine weitere Tatsache, die uns Melville in seinem Roman
nicht ausdrücklich mitteilt, nämlich dass sich die Walölindustrie bereits auf
dem absteigenden Ast befand. Die Überfischung der Fanggebiete hatte die
Bestände erschöpft und die damals gejagte Tierart war selten geworden147.
Neuere Studien weisen darauf hin, dass am Ende der Walfangperiode im 19.
Jahrhundert nur noch etwa 50 Weibchen der Glattwale in den Meeren übrig
geblieben waren. Die Walölproduktion erlebte ihren Höchststand um das
Jahr 1845 herum und erholte sich danach nie wieder. Während die Preise
stiegen und immer weniger Öl zur Verfügung stand, gelang es – zum Glück
für die Lampenbenutzer –, einen Walölersatz in Form von »Kerosin« zu finden, einer brennbaren Flüssigkeit, die durch Destillieren von sogenanntem
Die Glockenkurve: Ein Modell der Knappheit
193
»Steinöl« gewonnen wurde. Für dieses Öl bürgerte sich dann später die Bezeichnung »Petroleum« ein.
Vielleicht war die hektische Nachfrage nach Walöl, die in Moby Dick ihren
Niederschlag gefunden hat, ein Hinweis darauf, welche Schwierigkeiten die
Industrie seinerzeit hatte, die Produktion aufrechtzuerhalten, auch wenn
der Gedanke einer »Ressourcenerschöpfung« auf keiner Seite des Romans
auftaucht. Diesen Punkt wollten die Walfänger nie zugeben, und doch war
es eine Tatsache, dass ihnen die Wale ausgingen. Merkwürdigerweise wird
sogar heute noch der Niedergang der Walindustrie gerne mit dem Aufkommen der Kerosinindustrie erklärt. Das stimmt aber nicht. Als die Massenproduktion von Kerosin begann, in den Jahren 1870 bis 1880, war die Wal
industrie bereits auf ein Drittel ihres Höchststands zurückgefallen.
Außerdem ist der Walfang nicht das einzige Beispiel für eine Fischindustrie, der wegen Übernutzung die Bestände ausgegangen sind. Weiteres Anschauungsmaterial liefert der kaspische Kaviar. Der Störfang im Kaspischen
Meer erlebte seinen Höhepunkt und anschließenden Niedergang um 1980149.
In diesem Fall gab es keinen »mineralischen Kaviar«, der den biologischen
hätte ersetzen können. Noch immer kann man auf dem Markt viele Kaviarsorten finden; der »schwarze Kaviar« jedoch, der vom Kaspischen Meer kam
und eigentlich stets als der beste galt, ist derart teuer geworden, dass er für
die meisten Menschen inzwischen unerschwinglich ist.
Die Kabeljaufischerei im Nordwestatlantik bietet ein weiteres bekanntes
Beispiel für den Kollaps eines Fischereigebietes150. Ob Wal, Stör oder Kabeljau – ihre Geschichten belegen, dass die Ausbeutung durch den Menschen
sehr wohl zur Zerstörung selbst solcher Ressourcen führen kann, die theoretisch erneuerbar sind.
Die Glockenkurve
Die Geschichte der Walfangindustrie illustriert exemplarisch einen nahezu
vollständigen Lebenszyklus bei der Ausbeutung einer natürlichen Ressource:
Er begann bei Nullproduktion und, nachdem die Ressource komplett verbraucht war, endete er bei Nullproduktion. Wale sind ganz augenscheinlich
erneuerbar in dem Sinne, dass sie sich reproduzieren können, doch braucht
die Reproduktion ihre Zeit. In der Praxis wurden sie erheblich schneller vernichtet, als sie sich zahlenmäßig hätten erneuern können. Die Wachstumsund Degenerationsprozesse der Walfangindustrie weisen deshalb alle Merkmale der Ausbeutung einer nicht erneuerbaren Ressource auf, wie etwa Öl
oder Kohle. So gesehen können wir die historischen Daten zu Produktion
und Preis des Walöls als eine wertvolle »Laborsituation« interpretieren. An
ihnen lässt sich ablesen, wie eine auf nicht erneuerbare Ressourcen gegrün-
194
Kapitel 5
dete Industrie funktioniert und wie sich der Lebenszyklus entwickelt bis zu
dem Zeitpunkt, wo es keine Ressourcen mehr auszubeuten gibt. Die historischen Produktionsdaten für Walöl lassen sich graphisch als »Glockenkurve«
darstellen, die einigermaßen gut mit einer Gaußglocke oder dem Integral
einer Lorenzkurve übereinstimmt.
Die glockenförmige Produktionskurve ist keineswegs auf die Walfängerei
beschränkt. Bei der Untersuchung historischer Kreisläufe der Ressourcenausbeutung stießen wir auf zahlreiche Fälle, bei denen die Produktionskurve
eine glockenförmige und symmetrische Gestalt aufweist. Mit dem Kahlschlag
der Wälder in Irland lässt sich mindestens ein Beispiel benennen, das sogar
noch weiter zurückgeht als der Walfang im 19. Jahrhundert. Auch in Irland
wurde eine erneuerbare Ressource erheblich schneller verbraucht, als sie sich
regenerieren konnte. Bäume stellten in Irland wie überall auf der Welt eine
hoch begehrte wirtschaftliche Ressource dar. John Barrington, anglo-irischer
Gutsbesitzer aus dem 18. Jahrhundert, hat das seinerzeit so ausgedrückt:
»Bäume sind Stümpfe, die die Natur zum Zurückzahlen von Schulden bereitstellt«151. Die Zerstörung der alten irischen Wälder war im späten 18. Jahrhundert abgeschlossen. Zu diesem Zeitpunkt bedeckten Bäume gerade noch
weniger als ein Prozent der Inselfläche152. In Irland hatte die Entwaldung
besonders tragische Folgen. In dem kalten irischen Klima brauchen Bäume
sehr lange, bis sie nachwachsen, und bei Regen ist der entblößte Boden der
Erosion schutzlos ausgesetzt. Letztendlich war der Verlust von fruchtbarem
Boden ein wichtiger Faktor bei der Entstehung der Hungersnöte, die 1848
einsetzten und Millionen von Menschen das Leben kosteten.
Das Hubbert-Modell
als Prognoseinstrument für die Entwicklung
der Rohstoffreserven der Welt
Marco Pagani & Stefano Caporali
Über die Reserven und Ressourcen der Industriemetalle wird viel disku
tiert. Es herrscht große Unsicherheit und das Vertrauen auf die Berech
nungen, die auf geologischen Faktoren beruhen, führte zu Schätzungen,
die entweder viel zu hoch oder manchmal auch zu niedrig lagen. Gibt
es eine zuverlässigere Methode, um festzustellen, welche Mengen wir in
Zukunft noch abbauen werden können? Nachfolgend ein Vorschlag, der
auf dem Gedanken fußt, dass der Schlüssel zur Zukunft in der Vergan
genheit liegt.
195
Eine Prognose über die künftige Entwicklung der Förderung von
Bodenschätzen ist stets mit Unsicherheiten behaftet und bietet Anlass
für Enttäuschungen. Oft sind die verwendeten Modelle sehr schlicht.
Die produktive Lebensdauer einer Rohstoffquelle wird nur auf der
Grundlage der geschätzten Reserven und der geplanten durchschnittlichen Förderung berechnet. Eine solche Bewertung kann nur wenig
über die tatsächliche zukünftige Entwicklung aussagen, weil sie davon
ausgeht, dass eine Ressource für die gesamte restliche Lebenszeit einer
Mine in gleichbleibendem Maße genutzt werden kann. Es gibt jedoch
keinen bekannten Fall, in dem die Förderung über einen längeren Abschnitt des Nutzungszyklus konstant blieb.
Das ist nicht das einzige Problem, das eine Förderprognose erschwert, ein wichtigeres besteht darin, dass der Begriff »Reserven« mit
einigen Unsicherheiten verbunden ist. Mit Reserven wird definiert, welche Menge förderbar oder ausbeutbar ist. Doch Förderbarkeit ist eine
Eigenschaft, die auf sich rasch verändernden wirtschaftlichen Faktoren
beruht. Dennoch wird sie von Geologen häufig auf der Grundlage geologischer Parameter errechnet. Die Unsicherheit dieser Schätzungen
beeinträchtigt den gesamten Bereich der Prognostizierung der Rohstoffgewinnung.
In diesem Beitrag stellen wir einen Ansatz vor, der nicht ausgetretenen Pfaden folgt, sondern in die entgegengesetzte Richtung führt.
Während Reserven gewöhnlich mittels geologischer Parameter bewertet werden, versuchen wir sie hier auf der Grundlage historischer Fördermuster einzuschätzen. Wir werden sehen, dass auch dieser Ansatz
seine Grenzen hat, aber dass er durchaus hilfreiche Erkenntnisse über
die Zukunft ermöglichen kann.
Rohstoffressourcen
Die Angabe der »Ultimate Recoverable Resource« (URR) ist eine Schätzung der maximal förderbaren Menge eines Rohstoffes, der aus der
Erdkruste gewonnen werden kann und daher der Menschheit zur Verfügung steht. Die Begriffe »Ressource«, »Reserve« und »Erz«, die für
mineralische Lagerstätten häufig synonym verwendet werden, haben
jeweils unterschiedliche Bedeutungen. Ein Erz ist definiert als »ein
natürlich vorkommendes Mineral oder eine Ansammlung von Mineralien, aus der ein wirtschaftlich bedeutsamer Teil extrahiert werden
kann«. Nur wenige Mineralien können als Erze eingestuft werden. Nehmen wir zum Beispiel Eisen. Die meisten Silikate, also Minerale, die
in der Erdkruste sehr häufig vorkommen, enthalten Eisen in großen
196
Kapitel 5
Mengen. Fayalit, eine Varietät eines Silikats namens Olivin, hat einen
Eisengehalt von bis zu 54,8 Prozent. Daher kann man die Eisenmenge,
die aus diesen Mineralien gewonnen werden könnte, theoretisch als
unbegrenzt betrachten. Doch es gibt keine Möglichkeit, Eisen zu Kosten aus Silikaten zu extrahieren, die es erlauben, ein marktfähiges Produkt herzustellen. Aus diesem Grund können diese Gesteine nicht als
echte Eisenerze und auch nicht als Ressourcen im wirtschaftlichen
Sinne eingestuft werden.
Liegen natürlich vorkommende Erzen in einer Form und Menge
vor, die gegenwärtig oder in der Zukunft einen wirtschaftlich sinnvollen oder vertretbaren Abbau ermöglichen, stellen sie eine mineralische
Ressource dar. Davon bildet jener Teil, der zu einem gegebenen Zeitpunkt wirtschaftlich und rechtlich abbaubar ist, eine Reserve. Mineralische Reserven sind sehr selten und ihre Entdeckung erfordert einen
hohen finanziellen Aufwand und große Anstrengungen. Viele Gründe
können dazu beitragen, dass ein mineralisches Vorkommen nicht als
Reserve (oder als Erz) qualifiziert werden kann: etwa der Mineral
gehalt, die Größe des Vorkommens, die Tiefe, die Lage, politische Rahmenbedingungen, Umweltbedenken und dergleichen.
Manchmal ermöglicht die Entwicklung neuer Techniken die Extraktion von Teilen eines Vorkommens, das nur einen niedrigen Mineralgehalt aufweist oder bislang nicht förderbar war. Dadurch wird dieses
Vorkommen zum Erz oder zur Reserve. Für eine solche Entwicklung
gibt es einige historische Beispiele wie etwa das von Jackling und Gemmel erfundene Abbauverfahren, das es ermöglichte, auch Kupfer aus
Lagerstätten (Porphyr-Kupfer) zu verarbeiten, die nur geringe Mengen
enthalten. Das Verfahren existiert seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts
und ermöglichte einen deutlichen Anstieg der weltweiten Kupferressourcen (vgl. den Beitrag Rui Namorado Rosa, Seite XXX). Ein ähnlicher technologischer Durchbruch vollzog sich Mitte der 1960er Jahre,
als durch das neue Verfahren der Cyanid-Bleichung die »unsichtbaren«,
mikrometergroßen Goldminerale in der Carlin-Mine in Nevada abbaubar wurden (vgl. den Beitrag von Louis de Sousa, Seite XX). Natürlich
gibt es auch gegenteilige Beispiele und die Förderung von Erzen kann
zu teuer werden. Das bedeutet, dass Reserven zu Ressourcen herabgestuft werden, was etwa aufgrund neuer rechtlicher Vorschriften oder
Umweltauflagen der Fall sein kann, die zu einer Erhöhung der Extraktionskosten führen.
Zudem kann ein Erz in der Erdkruste sehr inhomogen verteilt sein,
was die Berechnung der vorhandenen Gesamtmenge stark erschweren
197
kann. In Abhängigkeit von den geologischen Daten werden die jeweiligen Prognosen den Kategorien »erwiesen«, »wahrscheinlich« oder
»vermutet« zugeordnet. Es ist offenkundig, dass dadurch sehr große
Unterschiede zwischen der geschätzten Größe einer Lagerstätte und
der Menge des tatsächlich gewinnbaren Erzes auftreten können.
Ein Beispiel dafür war die Campiano-Mine in der Toskana. Mitte
der 1980er Jahre wurde in der Lagerstätte nach gemischten Sulfiden
gesucht. Systematische Kernbohrungen ergaben Anhaltspunkte für ein
großes Porphyr-Vorkommen, das interessante Mengen an Kupfer und
Zink aufwies. Als die Lagerstätte untertage erschlossen wurde, zeigte
sich aber, dass der Kupfer- und Zinkgehalt des Erzes stark schwankte,
was einen Abbau sehr erschwerte. Dadurch wurde die Förderung insgesamt unwirtschaftlich.
Die ungesicherten Informationen über die geologischen Verhältnisse erleichtern Betrugsversuche wie beispielsweise im Falle des
Busang-Goldvorkommens. Im Oktober 1993 erwarb die kleine kanadische Bergbaufirma Bre-X das Höffigkeitsgebiet Busang auf der indo
nesischen Insel Borneo. Bre-X begann mit Explorationsaktivitäten und
meldete stetig steigende Vorräte an abbaubarem Gold. Aus anfänglich
sechs Millionen Unzen im Mai 1995 wurden 30 Millionen im Januar
1996, 40 Millionen im März, 50 Millionen im Juli, 57 Millionen im
Dezember und 71 Millionen im Februar 1997. Durch diese Meldungen
wurden Investoren angelockt. Der Kurs der Aktie von Bre-X stieg von
0,08 US-Dollar auf mehr als 210 US-Dollar. Im März 1997 wurde jedoch in einem unabhängigen Untersuchungsbericht festgestellt, dass
das Goldvorkommen wesentlich kleiner war als erwartet und dass
Erzproben »gesalzen« worden waren (wertloses Gestein also absichtlich mit Gold angereichert worden war). Das Abbauprojekt wurde unverzüglich fallen gelassen und die Verantwortlichen von Bre-X setzten
sich ins Ausland ab, um sich einer Strafverfolgung zu entziehen.
Die Berechnung der Extraktion
Obwohl eine genaue Schätzung der Größe von Rohstoffvorkommen
eine fast unlösbare Aufgabe ist, lässt sich der URR-Wert eines Minerals mittels einer historischen Methode berechnen, die auf den Ge
winnungsraten der Vergangenheit beruht. Diese Methode geht von der
Beobachtung aus, dass bei vielen mineralischen Rohstoffen im Laufe
der Zeit ein exponentielles Wachstum der Förderrate zu beobachten ist.
So verzeichnete beispielsweise die Gewinnung von Metallen wie Kupfer, Zink, Nickel und Platin im Laufe des 20. Jahrhunderts eine expo-
198
Kapitel 5
nentielle Steigerung von drei bis vier Prozent pro Jahr und verdoppelte
sich jeweils in 14 bis 22 Jahren.I
Wie schon der britische Ökonom William Stanley Jevons Mitte des
19. Jahrhunderts feststellte, lässt sich ein derartiges Wachstum jedoch
nicht dauerhaft aufrechthalten.II Diese einfache, aber häufig vergessene
Wahrheit ergibt sich aus zwei Überlegungen: Zum einen sind Rohstoffvorkommen nicht erneuerbar, was eine freundliche Umschreibung der
Tatsache ist, dass sie irgendwann zu Ende gehen werden. Zum anderen
werden die reichhaltigsten Vorkommen zuerst ausgebeutet, sodass für
die Förderung des Restes, der am Schluss noch verbleibt, ein höherer
Energieeinsatz erforderlich ist.
Der erste Aspekt ist offenkundig, der zweite ist dagegen etwas subtiler und wurde erst bei der Untersuchung von M. K. Hubbert über
die Ölreserven der USA als Problem erkannt.III Hubbert wies darauf
hin, dass die jährliche Förderkurve mindestens einen Spitzenwert erreichen muss, weil die gesamte kumulative Förderung begrenzt ist.
Diese Beobachtung mündete in die Überlegung, dass die kumulative
Förderung aller Rohstoffressourcen einer »S-förmigen« logistischen
Kurve folgt.
Aus dieser Erkenntnis entwickelte sich ein Verfahren, das als »Hubbert-Linearisierung« bezeichnet wird und dazu eingesetzt wird, die
»Ultimate Recoverable Resources« (URR), die maximal förderbaren
Ressourcen von Erdöl zu berechnen. Die Förderdaten als Bruchteil der
kumulativen Förderung werden auf der vertikalen Achse abgetragen,
die kumulative Förderung auf der horizontalen Achse. Daraus soll sich
eine gerade Linie ergeben, deren Schnittpunkt mit der horizontalen
Achse den URR-Wert markiert.
Dieses Verfahren kann für unterschiedliche mineralische Rohstoffe
angewendet werden, für die die historischen Daten des United States
Geological Survey (USGS) zur Verfügung stehen.IV Für die vorliegende
Arbeit haben wir zehn Übergangs- und Nicht-Übergangsmetalle untersucht: Chrom, Molybdän, Wolfram, Nickel, Platin/Palladium, Kupfer,
Zink, Cadmium, Titan und Zinn. Diese Metalle wurden ausgewählt,
weil ihre Jahres-Förderkurven ein klares Verhalten mit einem einzigen Höhepunkt aufweisen. Andere Elemente wie Lithium, Antimon,
Kobalt und Eisen weisen dagegen zwei unterschiedliche Spitzenwerte
auf und können nicht mit der hier vorgelegten einfachen Analyse
methode erfasst werden. Weitere wie Quecksilber, Blei oder Gold zeigen unterschiedliche Schwankungsbewegungen, die mit wirtschaftlichen Tendenzen in Zusammenhang stehen.
Absatzumbruch
eingefügt,
damit wir auf’m
Satzspiegelfuß
landen
199
Anwendung des Modells: Chrom und andere Industriemetalle
Abbildung 1(a) zeigt die Hubbert-Linearisierung für die globale ChromProduktion. Die Regressionsanalyse wurde anhand von 50 Datenpunkten für den Zeitraum von 1962 bis 2011 (leere Punkte) durchgeführt.
Trotz gewisser Schwankungen im Verlauf ist der Korrelationskoeffizient ziemlich gut (r = 0,746). Der prognostizierte URR-Wert korrespondiert mit dem x-Schnittpunkt der Regressionslinie und wird in
Abbildung 1(b) dargestellt, zusammen mit seinem 95-Prozent-Konfidenzintervall.
0,12
p/P (1/Jahre)
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0
0
50
100
200
150
P (Mt)
0,08
URR=470 Mt
0,07
p/P (1/Jahre)
0,06
0,05
0,04
0,03
URR-Prognose
0,02
0,01
0
0
100
200
300
P (Mt)
400
500
600
700
URR 95 %-Konfidenzintervall
Abbildung X-X: Hubbert-Linearisierungsdiagramm für die Welt-Chromförderung .
1(a) (oben): Durchgezogene Linie: lineare Regression, gepunktete Linie: 95-ProzentKonfidenzintervall für eine einzelne p/P-Prognose. Graue Punkte wurden für die
Regression nicht verwendet.
1(b) (unten): Das gleiche Diagramm mit Regressions- und Konfidenzintervall-Linien
weitergeführt zur x-Achse, um die Prognose des URR-Werts und dessen Konfidenzintervall darzustellen.
200
Kapitel 5
Die Reservendaten des USGS sind Einzelwerte ohne Konfidenzintervall. Doch man kann sich ein aussagekräftigeres Bild der Situation verschaffen, wenn man die Entwicklung der URR-Schätzungen des USGS
in den vergangenen Jahrzehnten betrachtet.
Der Fall Chrom ist einigermaßen auffällig: Im Jahr 2000 gab es laut
USGS Reserven von 3.600 Megatonnen, was einen URR-Wert von
3.730 Megatonnen bedeutete, da im Jahr 2000 bereits 130 Megatonnen
gefördert worden waren. In den folgenden Jahren wurden die Reserven
schätzungen deutlich reduziert, und zwar um mehr als den Faktor 7
auf einen Wert von 480 Megatonnen. Da sich die kumulative Förderung
2011 auf 200 Megatonnen belief, ergibt sich ein Endwert von 680 Mega
tonnen. Vergleicht man diese USGS-Daten mit dem Ergebnis, das man
nach dem Hubbert-Modell erhält (siehe Abbildung), kann man feststellen, dass sich der USGS langsam einer realistischeren Bewertung
der Chrom-Reserven annähert.
Das Gegenteil lässt sich bei Zink beobachten, denn hier lag die URRSchätzung im Jahr 2000 mit 520 Megatonnen deutlich niedriger als
die Hubbert-Prognose mit 880 Megatonnen. In den folgenden Jahren
stieg diese Zahl langsam, bis sie schließlich 2012 die untere Begrenzung des Konfidenzintervalls der Hubbert-Schätzung erreichte. Gleiches vollzog sich bei Nickel und Kupfer.
Für andere Metalle (Cadmium, Molybdän, Zinn, Titan und Wolfram) schwankten die URR-Angaben des USGS in den vergangenen
zehn Jahren innerhalb des 95-Prozent-Konfidenzintervalls der Hubbert-Schätzung.
Die URR-Schätzungen für diese Metalle anhand der Hubbert-Methode enthält die folgende Tabelle. In sechs Fällen liegt die HubbertPrognose niedriger (60 bis 90 Prozent) als der vom USGS angegebene
Wert, während sie bei Zinn, Nickel, Zink und Kupfer etwas höher ist
(125 bis 140 Prozent). In allen Fällen sind die Unterschiede nicht sehr
groß, wenn man die jährlichen Schwankungen der USGS-Schätzungen berücksichtigt. Das 95-Prozent-Konfidenzintervall bewegt sich
zwischen –20 Prozent des Mittelwerts und +30 Prozent, außer bei
Molybdän, das beim Korrelationskoeffizienten den schlechtesten Wert
aufweist. Am entgegengesetzten Ende des Spektrums liegt Cadmium,
das bislang am stärksten ausgebeutete Metall, das mit –10 Prozent bis
+12 Prozent bei der Prognose die geringste Schwankungsbreite aufweist.
201
Tabelle X-X: Die maximal förderbaren Ressourcen, ermittelt nach der HubbardMethode und berechnet nach den Reservendaten des USGS
Metall
URR nach USGS
URR
2012
(Mt)
Bandbreite
2000–2012
(Mt)
URR nach Hubbert
URR
(Mt)
95%K.I.
(Mt)
KorreZahl
lationsder
Koeffi- Beobachzient
tungen
Platin
0,080 0,079–0,084 0,035 0,032–0,039 0,835
Cadmium
1,73
Wolfram
6,06
Molybdän
16,3
Zinn
24,7
Nickel
133
Chrom
678
Zink
693
Titan
988
Kupfer
30
(1982–2011)
1,45–1,73
1,51
1,35–1,69
0,955
40
(1972–2011)
4,27–6,06
4,84
3,8–6,12
0,822
55
(1957–2011)
9,64–16,3
14,0
9,19–25
0,583
37
(1957–2011)
23,4–26,5
30,8
25,7–36,8
0,855
59
(1953–2011)
90,8–133
184
141–268
0,726
34
(1978–2011)
533–3740
468
353–639
0,746
50
(1962–2011)
509–693
883
711–1120
0,817
46
(1966–2011)
573–1020
826
632–1200
0,741
30
(1982–2011)
1.260
736–1260
1.840 1430–2540
0,732
43
(1969–2011)
Es gibt auch einige Fälle, in denen die Hubbert-Methode keine verlässlichen Ergebnisse im Hinblick auf die maximal förderbaren Ressourcen
liefert. In diese Kategorien fallen die Seltenen Erden: Der USGS-Wert
oszilliert zwischen 90 und 115 Megatonnen, während die HubbertSchätzung um eine Größenordnung darunter liegt.
Dafür gibt es mehrere Gründe: 1. Die Seltenen Erden werden erst
seit einigen Jahren in größerem Umfang industriell genutzt. Noch vor
kurzer Zeit wurden sie als nahezu wertlose Nebenprodukte wesentlich
wertvollerer Metalle gewonnen. Deshalb wurde ihre jährliche Förderrate durch diese Metalle bestimmt. 2. Für Seltene Erden gibt es noch
keine seit Jahrzehnten etablierte Förderindustrie wie etwa für Kupfer
oder Zink. Daher sind ihre natürlichen Quellen sehr unterschiedlich:
202
Kapitel 5
von harten Materialien wie Phosphaten (Monazit, Xenotim), die mit
magmatischem Gestein verbunden sind, das sich tief in die Erdkruste
erstrecken kann, bis zu weichen Lateritschichten oder Schwemmsand
ablagerungen, die typisch für die Erdoberfläche sind. Diese Unterschiede erschweren eine Schätzung der Nutzbarkeit der Lagerstätten
von Seltenen Erden. 3. Die Fördertechniken werden noch immer wei
terentwickelt und die industriellen Prozesse unterliegen kontinuierli
chen Veränderungen, die zu Schwankungen der Gewinnungsrate führen. 4. Da es sich um Elemente handelt, die für die moderne Industrie
von strategischer Bedeutung sind, werden echte und verlässliche Daten
über ihre Gewinnung nicht öffentlich bekannt gegeben.
Schlussfolgerung
In diesem Kapitel haben wir herausgearbeitet, dass Angaben über die
maximal förderbaren Ressourcen, die lediglich auf den geschätzten
Reserven beruhen, irreführend sind. Häufig sind diese rein hypothetischer Natur. Die Daten werden zudem durch geologische, politische
oder gesellschaftliche Fehlinformationen beeinflusst, die manchmal zu
der Annahme führen, dass wahre mineralische Goldgruben vorhanden
seien, was sich dann aber als weit entfernt von der Realität herausstellt.
Wesentlich verlässlichere Ergebnisse erhält man auf indirekte Weise,
wenn man die besser verifizierbaren und stimmigeren Datenbestände
heranzieht, wie etwa die bereits geförderte Menge oder die jährliche
Gewinnungsrate.
Da mineralische Vorkommen nicht erneuerbar sind und die profitabelsten Lagerstätten als erste ausgebeutet werden, wird klar, dass
die jährliche Gewinnungsrate eines Rohstoffes der Form einer Hub
bert’schen Verteilungskurve folgen muss, in der die maximal förderbare
Menge durch den Bereich unterhalb der Kurve dargestellt wird. Diese
Methode wurde für mehrere wichtige Mineralien angewendet. Ihre
Robustheit und Zuverlässigkeit wird durch die weitgehende Übereinstimmung zwischen den prognostizierten URR-Werten und den sehr
genauen Reservendaten des USGS unterstrichen, was auch schon in
früheren Untersuchungen festgestellt wurde.V
Marco Pagani promoviert gegenwärtig an der Universität Bologna am
Department für Landwirstcahft und Ernährung. Er betreibt das Blog
Ecoalfabeta und beschäftigt sich vor allem mit Ressourcenerschöpfung,
Erneuerbaren Energien und einer nachhaltiger Nahrungsmittelproduktion.
Stefano Caporali, siehe Seite XX
203
Modelle für Knappheit
William Stanley Jevons (1835–1882) legte in seinem Buch The Coal Question
von 1856 erstmals einen Versuch vor, Ressourcenknappheit modellhaft zu beschreiben. Jevons untersuchte die Kohleproduktion im Lichte eines Grundprinzips der Wirtschaftstheorie, nämlich der abnehmenden Erträge. Die
Kosten des Kohleabbaus variieren abhängig von Faktoren wie der Qualität
der Kohle, der Fördertiefe und der Dicke des Flözes. Die leicht zu fördernde
Kohle wird natürlich zuerst abgebaut, deshalb wird die Kohleproduktion im
Lauf der Zeit immer teurer. Jevons kam zu dem Schluss, durch die Verknappung würde am Ende der Preis für Kohle so hoch, dass die britische Indus
trie sie sich nicht mehr würde leisten können. Wäre dieser Punkt erst einmal
erreicht, würde die Produktion zu sinken beginnen. So weit, dass er, wie
Hubbert rund ein Jahrhundert später, eine »Glockenkurve« vorgeschlagen
hätte, ging Jevons nicht. Seine Argumentationslinie wäre aber auf jeden Fall
mit einem solchen Konzept vereinbar.
Jevons Abhandlung zur Kohlefrage stellt eine für ihre Zeit sehr moderne
Untersuchung dar, sie hatte allerdings nur eine bescheidene Wirkung auf die
weitere Entwicklung der Ressourcenökonomie. Das Problem schlummerte
vor sich hin, vielleicht deshalb, weil Ressourcenknappheit eine Sache war, die
erst in ferner Zukunft relevant werden würde. Erst nach dem Ersten Weltkrieg, als die Verfügbarkeit von Mineralressourcen zu einem entscheidenden
strategischen Problem geworden war, wurde die Frage wieder aufgegriffen.
Es war wohl Harold Hotelling (1895 – 1973), der als erster Wirtschaftswissenschaftler ein quantitatives Modell für die Verknappung endlicher Ressourcen vorschlug. Sein Modell, heute als »Hotelling-Regel«153 bekannt, sollte das
ökonomische Denken stark beeinflussen.
Hotellings Regel basiert auf der Vorstellung, dass die Eigentümerin einer
Mineralressource, welche als endlich angenommen wird, die Wahl hat, diese
entweder auf dem Markt zu verkaufen oder in der Erde zu belassen. Die Entscheidung wird davon abhängen, wie der Diskontierungssatz in der Wirtschaft steht. Auf dieser Grundlage beschließt die Eigentümerin dann vielleicht, die gesamten Vorräte sofort abzubauen, das Mineral zu verkaufen und
die Gewinne in den Aktienmarkt zu investieren. Vielleicht kommt die Eigentümerin aber auch zu dem Schluss, dass es vorteilhafter ist, die Ressource in
der Erde liegen zu lassen und sie später zu einem besseren Preis zu verkaufen. Angenommen, die Eigentümerin hat nicht nur die Ressource, sondern
auch deren Marktpreis vollständig unter ihrer Kontrolle, dann kann sie, wie
Hotelling zeigte, aus ihrem Ressourcenbestand einen steten Zufluss zu seinem Einkommen aufrechterhalten, wenn sie die Preise im Verhältnis zum
jeweils aktuellen Diskontierungssatz exponentiell erhöht und gleichzeitig
204
Kapitel 5
die Produktion einer exponentiell abnehmenden Funktion folgend zurückfährt. Der Prozess wird dann zu Ende sein, wenn der Preis der Ressource auf
dem Preisniveau einer »Backstop-Ressource« angelangt ist, bei der unterstellt wird, dass sie teurer ist. Die unbegrenzt verfügbare Ressource wird dann
die erste erschöpfbare Ressource ersetzen.
Hotellings Regel lässt sich als intuitives Konzept begreifen, das verständlich wird, wenn man dabei an Bierdosen in einem Kühlschrank denkt. Stellen
Sie sich vor, die Dosen können nicht ersetzt werden. In diesem Fall wird das
Bier für Sie im Wert steigen, weil es ja immer weniger wird. Infolgedessen
werden Sie im Lauf der Zeit wahrscheinlich immer weniger trinken. Man
beachte allerdings, dass das Modell auf einigen sehr restriktiven Annahmen
basiert. Im Fall des Biers im Kühlschrank zum Beispiel wird es wohl nur
dann so sein, dass Sie weniger trinken, wenn Sie der einzige Biertrinker im
Hause sind (Sie haben also ein »absolutes Monopol«). Gibt es dagegen mehrere Biertrinker, dann ist für Sie die beste Strategie, so viel wie möglich so
schnell wie möglich zu trinken, so lange überhaupt noch Bier im Hause ist.
Hotellings Regel gehörte zu einer weit verbreiteten Denkrichtung der
1930er Jahre, die sich die Bewahrung natürlicher Ressourcen auf die Fahnen
geschrieben hatte, etwa der Wälder und der unberührten Naturlebensräume.
Das Modell konnte tatsächlich zeigen, dass in der Zukunft Knappheitsprobleme zu erwarten waren, obwohl man immer noch, optimistisch wie man
war, mit dem Auftauchen von Backstop-Ressourcen rechnete, die dann die
Situation retten würden. Man hat das Modell allerdings häufig missverstan
den und völlig überzogene Schlussfolgerungen daraus abgeleitet, die es gar
nicht hergibt. Dass die Preise der meisten Mineralrohstoffe bis in die jüngste
Zeit154 tendenziell abnahmen, wurde zum Beispiel dahingehend interpretiert,
dass die Ressource bislang nur zu einem winzigen Bruchteil der verfügbaren
Mengen ausgebeutet worden sei155, 156. Andere verstanden die Preisentwicklung gar als Beleg dafür, dass es für die Ressource überhaupt keine Begrenzung gebe. Exemplarisch sei hier Julian Simon genannt, der in seinem Buch
The Ultimate Ressource157 auf der Basis von fünf Preistrends zu dem Schluss
kam, die globalen Mineralressourcen seien »unbegrenzt«.
Derlei Schlüsse kann man aus Hotellings Regel selbstverständlich nicht
ableiten. Dass die Preise nicht erneuerbarer Rohstoffe mit der Zeit sinken
können, hängt hauptsächlich mit Faktoren zusammen, die das Modell gar
nicht berücksichtigt, vor allem mit technischen Verbesserungen und Skalen
faktoren. Die beschränkte Abbildung der Wirklichkeit macht das Modell
nicht unbrauchbar. Alle Modelle stellen stets nur Annäherungen dar, und alle
sind nur insoweit anwendbar, als man ihre Einschränkungen kennt. Hotellings Modell mag mit einem Vorsprung von fast hundert Jahren die aktuelle
Situation für das Erdöl erfasst haben: die geringere Verfügbarkeit der Ressource macht sich nun bemerkbar und ruft allgemeine Preissteigerungen
205
sowie Produktionsstillstand hervor. Vermutlich wird das Vorspiel für einen
Niedergang gerade angestimmt.
Für seine Zeit war Hotellings Modell ziemlich fortschrittlich. Die zeitge
nössischen Modelle anderer Wirtschaftswissenschaftler waren einfacher und
optimistischer. Das noch heute in der Ökonomie gültige funktionale Ressour
cenverständnis beruht auf solch einem qualitativen Modell aus den 1930er
Jahren, bekannt als »Ressourcenpyramide«158. Die funktionale Theorie der
Ressourcen geht von den gleichen Annahmen aus, die Jevons 1865 berücksichtigt hatte: dass nämlich der Abbau bei den profitablen Ressourcen beginnt
und dann allmählich zu den weniger profitablen übergeht. Nach Jevons sorgt
dieses Phänomen (und nicht die abstrakte Argumentation von Hotellings
Regel) dafür, dass die Preise steigen und die Produktion sinkt. Das funktionale Modell seinerseits nimmt an, dass hohe Preise die Entwicklung neuer
Technologien und den Ressourcentransfer aus anderen Wirtschaftsbranchen
in den Bereich des Mineralabbaus stimulieren werden. Infolgedessen werden
die Preise sinken und die Produktion wird fortfahren zu wachsen, indem sie
geringhaltige Ressourcen, die normalerweise häufiger vorkommen als hochgradige, ausbeutet. Visualisiert wird die Vorstellung mittels einer Pyramide:
Man bewegt sich von kleinen Mengen hochgradiger Erze (an der Spitze der
Pyramide) hinunter zu größeren Mengen von Ressourcen geringeren Gehalts
(den unteren Stufen der Pyramide). Dieses Phänomen wird oft »Ressourcen
schöpfung« genannt.
Das Modell des funktionalen Ressourcenverständnisses enthält einige
Elemente, die es enger mit der Realität verknüpfen als andere Modelle, aber
es kann einen Punkt nicht erklären, den sowohl Jevons als auch Hotelling
in ihren Modellen jeweils sehr deutlich herausgestellt haben. Jenseits einer
bestimmten Grenze bewirken steigende Preise ein Abflauen der Nachfrage,
und dies wiederum stoppt schließlich den Preisanstieg. Die Industrie wird
ganz einfach keine Ressourcen abbauen, die so teuer sind, dass man sie nicht
verkaufen kann. Infolgedessen gibt es durchaus eine Grenze für jene Form
geringhaltiger Ressourcen, die abzubauen die Industrie in der Lage ist.
Die funktionale Theorie kehrt dieses Problem unter den Teppich mit der
Annahme, die Technik werde es schon richten, indem sie die Abbaukosten
senkt und sowohl Nachfrage als auch Gewinne der Industrie wiederherstellt.
Leider ist das ein unbegründeter Vertrauensvorschuss. Technik hat monetäre
und energetische Kosten, ihren Möglichkeiten sind Grenzen gesetzt. Mit
Sicherheit kann sie nicht Mineralien abbauen, die es gar nicht gibt. Wie in
einem früheren Kapitel dargelegt ist der eigentlich begrenzende Faktor beim
Mineralabbau die Energie, nicht die Mengen.
Es gibt noch mindestens ein weiteres ökonomisches Modell, das sich mit
Mineralressourcen befasst. Es basiert auf der »Produktionsfunktion« und
wurde in seiner modernen Form 1957 von Robert Solow entwickelt159. Am
206
Kapitel 5
häufigsten wird das Modell angewandt, um die Produktion wirtschaftlicher
Güter als das Produkt einer Anzahl von Faktoren, unter anderem Ressourcen,
Kapital und Land, zu beschreiben Das Modell kann einen Parameter einschließen, der endliche Mineralressourcen160 beschreibt und der nach allgemeiner Auffassung infolge von Verknappung im Lauf der Zeit exponentiell
abnimmt. Die Wirkung der Verknappung wird jedoch durch einen anderen
multiplikativen Faktor kontrastiert, den man »Solow-Residuum« oder »Totale
Faktorproduktivität« (TFP) nennt. Dieser Faktor wächst exponentiell und
soll die Wirkung des technischen Fortschritts darstellen. Für eine passende
Auswahl der Parameter kann die Produktionsfunktion so arrangiert werden,
dass sie das Weltwirtschaftswachstum bis in die letzten Jahre beschreibt. In
die Zukunft projiziert sagt die Funktion voraus, dass die Leistung des Weltindustriesystems immerfort wachsen wird, trotz der schwindenden Produktion der Mineralressourcen. An dieser Stelle erscheint es lohnenswert
Herman Daly161 zu zitieren, der über den Ansatz sagt, das sei so ähnlich wie
die Behauptung, ein Koch könne immer größere Kuchen mit immer weniger Mehl herstellen, allein dadurch, dass er die Zutaten schneller rührt.
Solows Version der Produktionsfunktion dient oft als Erklärung für den
herrschenden Optimismus, Mineralressourcen seien auch in künftigen Zeiten verfügbar. Sie diente auch als ein wesentliches Argument gegen die eher
pessimistischen Ergebnisse der Modelle, die man für die Studie Die Grenzen
des Wachstums aus dem Jahr 1972162 verwendet hatte. Zweifellos kann der
TFP-Faktor ein immerwährendes Wachstum generieren. Die Frage ist allerdings, wie sinnvoll es ist. Der TFP-Faktor basiert nicht auf tatsächlichen
Messungen, er wird aus dem Stegreif gebildet (oft tatsächlich als »Residualfaktor« definiert). Weder in der physischen Realität noch in einem grund
legenden Bestandteil der meisten ökonomischen Theorien, nämlich in den
abnehmenden Erträgen, findet er eine Entsprechung. Wenn im Übrigen die
über die Jahre steigende Energieproduktion als Faktor in die Funktion einbezogen wird, kann man sehr wohl den größten Teil der wachsenden Leistung der Weltwirtschaft erklären, ohne auf einen willkürlichen flexiblen Parameter zurückgreifen zu müssen163, 164. Da die Energie im Wesentlichen aus
erschöpfbaren Quellen produziert wird, gibt es keinen Grund zu der Annahme, dass das Wachstum in Zukunft unendlich weitergehen wird.
Die Tragik der Allmende im Bereich der Mineralien
Wenn konventionelle ökonomische Modelle auf erschöpfbare Ressourcen
angewendet werden, dann liegt das größte Problem darin, dass sie im Normalfall nicht den oft beobachteten glockenförmigen Produktionsverlauf
erzeugen. Hotellings Regel generiert eine kontinuierlich schrumpfende Pro-
207
duktion, während die Produktionsfunktion genau das gegenteilige Verhalten abbildet: nämlich eine unaufhörlich wachsende Produktion. Wenn wir
eine Beschreibung der Glockenkurve haben wollen, müssen wir uns einer
ganz anderen Modellkategorie zuwenden. Produktionskurven, die mit den
historisch beobachteten vergleichbar sind, finden wir bei Modellen, die zur
Beschreibung biologischer Populationen entwickelt worden sind. Wir beginnen unsere Untersuchung dieser Modelle mit dem bekannten, qualita
tiven Modell von Garrett Hardin, der es 1968 in einem Papier mit dem Titel
The Tragedy of the Commons vorgestellt hat165.
Hardin untersucht den Fall einer Schafweide, die sich im gemeinsamen
Besitz einer bestimmten Anzahl von Hirten befindet. Das heißt, jeder Hirte
kann das Weideland unbegrenzt und ohne zusätzliche Kosten nutzen. Disku
tiert wird die Frage, wie man die Ausbeutung der Ressource (Gras) so optimieren kann, dass man den maximalen Kapitalertrag (Schafe) erzielt. Ganz
augenscheinlich gibt es einen Höchstwert für die Anzahl der Schafe, die
auf einem bestimmten Weideland grasen können, ohne es zu überweiden,
um die Weide also, in heutiger Terminologie, »nachhaltig« zu bewirtschaften. Wird diese Zahl überschritten, wird das Gras übernutzt, der Fall der
»Grenzüberziehung« oder »Overshoot« tritt ein. Ein ökonomisches Modell
würde davon ausgehen, dass sich durch das Wirken der »unsichtbaren Hand«
die für die Beweidung optimalen Bedingungen einstellten. Hardin zufolge
gestaltet sich das Erreichen des optimalen Zustands jedoch problematisch,
wenn zahlreiche unabhängige Akteure im Spiel sind, von denen jeder oder
jede einzelne versucht, ihren oder seinen Gewinn zu optimieren. Angenommen, jeder Schäfer kann entscheiden, wie viele Schafe er auf die Weide
schickt. Wenn wir mit ein paar Schafen pro Schäfer anfangen, ist es gut möglich, dass wir unter dem maximalen Ertrag bleiben, den die Weide erbringen
kann. Jeder Schäfer hat also einen Gewinn, wenn er seiner Herde ein weiteres Schaf hinzufügt. Auf diese Weise wird irgendwann die Gesamtzahl der
auf dieser Weide grasenden Schafe das Maximum erreichen, das auf nachhaltige Weise ernährt werden kann. Ab diesem Punkt reduziert jedes weitere
Schaf auf der Weide den Gesamtertrag des Systems. Bedauerlicherweise ist
es aber aus Sicht jedes einzelnen Schäfers vorteilhaft, seine Herde um ein
Schaf zu vergrößern, weil der Schaden, der entsteht, sich auf alle Schäfer
verteilt, während der einzelne Schäfer selbst den Gewinn für sich allein verbuchen wird. Jeder stellt nun ähnliche Überlegungen an, mit der Folge, dass
die Zahl der Schafe insgesamt die Grenze einer nachhaltigen Bewirtschaftung bei weitem übersteigt. Als Ergebnis steht am Ende die Zerstörung des
Weidelands aufgrund von Übernutzung.
Hardins Modell lässt sich als Antwort auf Hotellings Versäumnis interpretieren, in seiner Regel zu berücksichtigen, dass im realen Leben niemand
ein »perfektes Monopol« besitzen kann. Die Schäfer in Hardins Modell
208
Kapitel 5
benehmen sich wie eine Gruppe von Biertrinkern, die ihr Bier alle aus dem
gleichen Kühlschrank holen. Für jeden Trinker besteht die beste Strategie
darin, die Bierdosen nicht für später aufzuheben, sondern so viel wie möglich so schnell wie möglich zu trinken. Die Folge: das Bier verschwindet im
Handumdrehen und für keinen bleibt etwas übrig.
Mit diesen Geschichten von Bierdosen und Schäfern wird die reale Welt
natürlich in hohem Maße simplifiziert beschrieben. Die Leute benehmen
sich zu Hause keineswegs immer so schlecht, dass sie sich gegenseitig das
Bier wegnehmen, und es gibt in der Geschichte keinen Beleg dafür, dass eine
Allmende jemals die von Hardin geschilderte »Tragödie« der Überweidung
erlebt hat. Ob zu Hause oder auf der Weide, es gibt so etwas wie gesellschaftliche Hemmungen in Gestalt von Gesetzen, Gewohnheiten und Gruppenzwang, welche die rasche Zerstörung der jeweils genutzten Ressource verhindern, ganz gleich, ob es sich um Bier oder um Gras handelt. Betrachten
wir allerdings die weiter oben erzählte Geschichte von der Walfangindustrie,
dann funktioniert Hardins Modell, wie sich zeigt, perfekt. Man muss nur
Gras durch Wale ersetzen und Schafe durch Walfangschiffe, und schon hat
man ein einwandfreies Beispiel für eine Tragik der Allmende. Die Walfänger
argumentierten ja immer mit der Maximierung ihrer individuellen Nutzenfunktion. Mit anderen Worten, sie handelten nach dem uralten Prinzip »hol
dir alles, was du kriegen kannst, und wo du es kriegen kannst«. Kein Wunder, dass die Wale in verschwindend kurzer Zeit vernichtet wurden.
Das Beispiel der Walfängerei ist in der Fischereiindustrie kein Einzelfall.
Den typischen Mechanismus bei der Übernutzung von Fischereigebieten
entdeckten Ökonomen166 sogar schon, bevor Hardin sein Modell vorgestellt
hatte. Im wirtschaftswissenschaftlichen Jargon ist Fisch eine »frei zugängliche« Ressource. Sie kann nicht optimiert werden, weil niemand einen
Besitzanspruch auf ein bestimmtes Fanggebiet anmelden kann. Aus diesem
Grund werden Fischer in der Weltliteratur so oft als arme Leute dargestellt.
Kommen überhaupt irgendwo reiche Fischer vor? Es sieht nicht danach aus,
und dafür gibt es gute Gründe. Im Fall der Allgemeingüter beziehungsweise
der frei zugänglichen Ressourcen gelingt es der unsichtbaren Hand nicht,
das System zu optimieren, obwohl jeder darauf hinwirkt, seine oder ihre
Gewinne zu maximieren. Diesem Problem kann abgeholfen werden, indem
man die Idee des »Allgemeinguts« selbst eliminiert, sprich: indem man die
Ressource privatisiert. In der Praxis ist das nicht immer möglich, insbesondere nicht bei Ressourcen wie Fischereigewässern, da das Meer sich schlecht
einzäunen lässt. Über staatliche Interventionen, also über Quoten, Verträge
und ähnliche Methoden, die darauf abzielen, Übernutzung einzuschränken,
lässt sich zumindest annähernd eine zentralisierte Kontrolle eines Fang
gebiets oder irgendeiner anderen frei verfügbaren Ressource erreichen. Maßnahmen dieser Art hatten bisher allerdings nur mäßigen Erfolg. Heute hat
209
der Mechanismus der Übernutzung von Fanggebieten auf der ganzen Welt
zu einer »Tragik der Allmende« großen Ausmaßes geführt.167 Es gibt einige
Beispiele von Fischereigewässern, die durch rücksichtsloses Überfischen vernichtet worden sind; das lässt sich in Büchern wie The Empty Ocean von
Richard Ellis (2003) und The End of the Line von Charles Clover (2006)
nachlesen. Jüngste Berichte internationaler Agenturen168 bestätigen die prekäre Situation der Fischbestände in den Weltmeeren. Der Kollaps von Fanggebieten ist nicht ausschließlich auf Überfischung zurückzuführen; weitere
negative Faktoren sind Umweltverschmutzung und Versauerung der Meere
zusammen mit Kohlendioxidemissionen. Überfischung ist aber nach wie
vor einer der wesentlichen Faktoren.
Die Vermutung liegt nahe, die Übernutzung der Fischereigebiete könnte
etwas damit zu tun haben, dass die Akteure nur schwer messen können, wie
viel von der Ressource noch verfügbar ist. Daran scheint es allerdings nicht
zu liegen. Normalerweise können die Fischer auf Schätzungen zur Größe des
Bestands zurückgreifen, gestoppt wurde die Überfischung dadurch aber nicht.
Zudem findet Übernutzung selbst dann statt, wenn beim besten Willen nicht
zu übersehen ist, dass die ausgebeutete Ressource im raschen Schwinden
begriffen ist, wie es das Beispiel der Bisonjagd in den amerikanischen Prärie
gebieten im 19. Jahrhundert demonstriert. Es fehlen uns hier quantitative
Daten zur Zahl der jährlich getöteten Bisons. Wir wissen aber, dass es, als
das Jagen in großem Stil begann, in Amerika Millionen von Bisons gab. Den
Jägern konnte unmöglich verborgen bleiben, dass die Bisonherden rapide
dahinschwanden. Ein jeder ging jedoch nach dem Prinzip vor, so viele Bisons
wie möglich töten. Würde er das nicht selber tun, dann würde dies eben ein
anderer an seiner Stelle machen. Die Bisonjagd verkörpert exemplarisch den
Mechanismus, der bei der »Tragik der Allmende« am Werk ist. Nach wenigen
Jahrzehnten war der Bisonbestand auf einen zweistelligen Bereich gesunken.
Kann man das Modell des freien Zugangs auch auf Mineralressourcen
übertragen? Zunächst drängt sich bei den Mineralressourcen ganz offensichtlich die Anwendung von Hotellings Regel auf. Jede Firma, die zum
Beispiel Erdöl ausbeutet, besitzt eine bestimmte Anzahl Ölfelder und kann
selbst entscheiden, wie schnell sie sie ausbeuten möchte. Nach Hotellings
Regel sollte eigentlich jedes Unternehmen die Produktion schrittweise reduzieren, um als Nutznießer des zu erwartenden Preisanstiegs seine Einkünfte
zu maximieren. In der Praxis entspricht dies aber keineswegs dem, was wir
erlebt haben, stattdessen scheint hier Hardins Modell zum Tragen zu kommen. Denn bei der Ausbeutung von Ölfeldern haben sich die Unternehmen
normalerweise so verhalten wie die Walfänger während der Hochblüte der
Walindustrie. Das kann nicht wirklich überraschen. Die Ölfirmen sind mit
Sicherheit nicht die Monopolisten auf dem Ölmarkt, die sie nach Hotellings
Regel eigentlich sein sollten. Jede Firma hat die Wahl: Sie kann den wirt-
210
Kapitel 5
schaftlichen Ertrag der Ölfelder in ihrem Besitz über einen langen Zeitraum
optimieren oder sie kann die gleichen Felder auch so schnell wie möglich
ausbeuten, um schnellen Gewinn zu machen für Investitionen in neue Felder. Nur die letztere Strategie kann einem Unternehmen zu Wachstum verhelfen und wird üblicherweise auch gewählt. In den Augen der Ölfirmen
ist der Planet ein Allgemeingut, das man in Form von Ölfeldern ausbeuten kann. Das ist so, als wäre der Planet ein riesiger Kühlschrank mit einer
begrenzten Anzahl von Bierdosen. Wer sich das Bier als erster schnappt, der
kriegt auch mehr.
Nach Hardins »Tragik der Allmende« müsste sich die Produktion einer
Ressource eigentlich folgendermaßen entwickeln: zu Beginn, in den ersten
Phasen der Ausbeutung, steigt sie an. Dann, während die Ressource verbraucht wird, kehrt sich dadurch, dass sie vernichtet wird, der Trend irgendwann um und führt zu einer Verringerung der Produktion. Zwischen diesen
beiden entgegengesetzten Phasen müsste sich eigentlich ein Höchststand
befinden. Qualitativ lässt sich Hardins Modell deshalb dahingehend auslegen, dass es einen ähnlichen Verlauf hervorbringt wie das Hubbert-Modell.
Trotz allem bleibt es aber ein qualitatives Modell. Wie aber können wir ein
quantitatives an die Hand bekommen?
Füchse und Hasen
In den 1920er Jahren stellten Alfred Lotka und Vito Volterra unabhängig
voneinander das erste dynamische Modell der Bevölkerungsentwicklung in
der Biologie vor169, 170. Es berücksichtigte lediglich zwei Arten: Raub- und
Beutetiere. In der einfachsten Variante des Modells wirkt dem exponentiellen Wachstum der Beute ein negativer Effekt entgegen, nämlich die Anwesenheit der Räuber. Gibt es viele Räuber, dann hat die Beutepopulation die
Tendenz, bis nahe Null abzunehmen. An diesem Punkt geraten die Räuber
selber in Not, sie verhungern und sterben in großer Zahl. Sind die Räuber
fast ganz verschwunden, kann die Beutepopulation zahlenmäßig wieder
wachsen, und der Kreislauf beginnt von neuem.
Die Lotka-Volterra-Regeln sind, wie man sieht, sehr abstrakt und erheben
nicht den Anspruch, die komplexe Realität tatsächlicher biologischer Systeme abzubilden171. Sie erweisen sich jedoch als reiche Quelle der Erkenntnis, was das Verhalten komplexer Systeme betrifft, in denen die Interaktionen
zwischen den verschiedenen Elementen über den sogenannten »Rückkopplungsmechanismus« ablaufen. Übernutzung ergibt sich ganz einfach aus der
Tendenz der Akteure, ihrem kurzfristigen Gewinn gegenüber dem langfristigen den Vorzug zu geben. Den Schlüssel für diese Interpretation liefert
letztendlich der Faktor Energie, also diejenige Ressource, die man für den
Hier benötigen wir an der x-Achse keine Zahlen, nur den Begriff Zeit, ggf . mit einem
Zeitpfeil . An der y-Achse schreiben wir »Größe der Population«; auch hier sind Zahlen
unnötig; die Graphen erklärt die BU; hier muss dann blau/rot durch gestrichelt/
durchgezogen getauscht werden .
211
Größe der Population
Kurven komplett von mir
nachgezeichnet .
Zeit
Abbildung 5–2 Das Lotka-Volterra-Modell
blau / rot
gestrichelt / durchgezogen
In dieser vom Autor erstellten Grafik wird die Aussage des Lotka-Volterra-Modells veranschaulicht.
Eine steigende Räuberpopulation (gestrichelte Kurve) führt zu einer abnehmenden Zahl
an Beutetieren (durchgezogen). Die Population der Räuber passt sich zeitverzögert an und erreicht
ihrerseits ihren Tiefpunkt, wenn die Zahl der Beutetiere wieder ansteigt.
Abbau von Mineralien braucht. Im Fall von Mineralien, die für die Energieerzeugung eingesetzt werden wie etwa Öl, können wir diesen Gedanken in
Form des Erntefaktors (EROEI oder EROI)172 beziehungsweise der »Nettoenergie« fassen. Der Erntefaktor ist das Verhältnis der aus einem Kraftwerk
oder einer Energietechnik gewonnenen Energie zu derjenigen Energie, die
man braucht, um die Anlage aufzubauen, zu unterhalten und dann wieder
abzubauen. Nettoenergie stellt ein ähnliches Konzept dar, die Energieausbeute wird in diesem Fall jedoch ausgedrückt als Differenz zwischen geleisteter und eingesetzter Energie während der Lebensdauer der Anlage. Das
Kernstück des quantitativen Modells, das die Ausbeutung der Mineralien
beschreibt, ist die Annahme, dass die Rohstoffindustrie einen nahezu gleichbleibenden Anteil der Energie, die sie produziert, in neue Förderanlagen
reinvestiert. Bei der Ausbeutung einer Ressource führen in der Anfangsphase
nahezu konstante Erträge dazu, dass die Produktion exponentiell wächst,
zumindest für einige Zeit. Die Industrie hat allerdings die Tendenz, zuerst
die »leicht zugänglichen« Ressourcen mit hohem Erntefaktor abzubauen,
welche hohe Erträge garantieren. Nach und nach muss sie dann auf zunehmend schwerer zugängliche Ressourcen mit abnehmendem Erntefaktor übergehen. Steht weniger Energie für den Abbau zur Verfügung, verlangsamt
212
Kapitel 5
sich das Produktionswachstum. Schließlich erreicht die Produktion ihren
Höchststand und fällt danach ab. Bringt man diese Überlegungen in eine
mathematische Form, ergibt sich die symmetrische Glockenkurve beziehungsweise »Hubbert-Kurve«. Das quantitative Modell wurde von Bardi et
al. im Jahr 2011 beschrieben173.
Die vorgestellten Überlegungen sollten nicht so verstanden werden, als
gebe es ein starres Gesetz, das das Verhalten der Rohstoffindustrie vorgibt.
Wie schon erwähnt, finden sich einige Beispiele, in denen die Produktionsfunktion eines Mineralrohstoffs keine Glockenkurve erzeugt hat. Wo keine
solche Kurve erscheint, gibt das Modell einen Hinweis darauf, dass andere
Faktoren als die Bedingungen des freien Marktes auf das System einwirken.
Es wurde bereits erwähnt, dass das Ölministerium von Saudi-Arabien die
Produktion nach Gesichtspunkten der Politik und der Opportunität reguliert,
deshalb kann man auch nicht erwarten, dass die saudi-arabische Ölproduktion einer Glockenkurve folgt, und das ist auch nicht der Fall. Auch unter
dem Einfluss der Preise kann die Produktion von der erwarteten Kurve
abweichen. Der Ölmarkt ist vergleichsweise unelastisch, aber nicht vollständig. Die jüngsten Ölpreissteigerungen haben einen Run auf jede denkbare
Erschließungsquelle für flüssige Brennstoffe ausgelöst, darunter auch biologische Quellen sowie Teersand, mit der Tendenz, dass einige Produktionsregionen nach jahrzehntelangem Niedergang wieder zu wachsen anfangen
(vgl. den Beitrag von Ugo Bardi: »Natural Gas and Unconventional Resources: Can we Cheat on Hubbert?« in dem Teil »Ausblicke« in diesem Buch).
In einigen Fällen, wie zum Beispiel bei der russischen Ölproduktion, können
Veränderungen bei politischen und wirtschaftlichen Faktoren zu einem zwei
ten Ausbeutungszyklus führen, wobei die Phasen von Wachstum, Höchststand und Niedergang noch einmal durchschritten werden. Das auf dem
Erntefaktor basierende Modell ist gleichwohl verallgemeinerbar insofern,
als es zumindest eine Tendenz des Systems beschreibt. Es zeigt, dass unter
bestimmten Bedingungen – wenn die Akteure frei sind, selbst zu entscheiden, wo sie ihre Ressourcen investieren – der Produktionsverlauf der Ressource tendenziell einer Glockenkurve folgt.
Die Achillesferse der Mineralindustrie
Die bisher untersuchten Beispiele beziehen sich auf spezielle, nicht erneuerbare Rohstoffe. Jeder Rohstoff, ob Öl, Gas, Uran oder Walöl, ist einem Ausbeutungszyklus unterworfen, der bei Nullproduktion beginnt und irgendwann zwangsläufig bei Nullproduktion endet, wenn die Ressource soweit
erschöpft ist, dass sich die Wirtschaft eine Fortsetzung der Produktion nicht
mehr leisten kann. An diesem Punkt muss man dann fragen, ob es irgend-
213
wann soweit kommen könnte, dass von einer entscheidenden Ressource
nicht mehr genügend vorhanden ist, um die Bedürfnisse des Industriesystems zu befriedigen, und infolgedessen dann das ganze Wirtschaftssystem
zusammenbricht.
Die Metapher von der Achillesferse wird gerne auf solche Fälle übertragen, wo eine große und scheinbar stabile Struktur wegen eines kritischen
Fehlers versagt. Vielleicht ist ja für die moderne Gesellschaft das Rohöl die
Achillesferse. Ist es denn überhaupt vorstellbar, dass wir ohne die aus Rohöl
hergestellten Brennstoffe überleben können? Aber vielleicht ist es doch nicht
ganz so einfach, wie es zunächst den Anschein hat, eine komplexe Gesellschaft zu Fall zu bringen, nur weil ein einziger kritischer Rohstoff fehlt. Die
moderne Gesellschaft ist ein komplexes System, wobei mit Komplexität nicht
gemeint ist, dass sich das System aus vielen Elementen zusammensetzt, sondern dass die Elemente eng miteinander verbunden sind durch eine Reihe
von interagierenden Schleifen, welche vielfältige Wirkungen, die sogenannten »Rückkopplungseffekte«, hervorrufen. Ein komplexes System wird normalerweise auf einen äußeren Einfluss (oft als »Forcing« bezeichnet) rea
gieren, indem es seine innere Struktur dergestalt umorganisiert, dass die
Wirkung des »Forcings« minimiert wird. Man vergleiche eine mechanische
Uhr mit dem Straßensystem einer ganzen Stadt. Versagt einer der Uhren
bestandteile seinen Dienst, bleibt die Uhr stehen. Wenn man in einer Stadt
eine Straße sperrt, wird der Verkehr andere Wege finden und weiter fließen,
wenn auch vielleicht etwas langsamer. Sperrt man nicht nur eine, sondern
mehrere Straßen, wird das Verkehrssystem vielleicht trotzdem weiterhin
funktionieren, wenn auch mit reduzierter Geschwindigkeit. Das Straßensystem ist »vernetzt«. Zu ein und demselben Ort führen viele alternative Routen. Ist ein bestimmter kritischer Punkt überschritten, wird sich das System
dann freilich nicht mehr anpassen können und in einem riesigen Verkehrsstau, der den gesamten Transport zum Stillstand bringt, zusammenbrechen.
Trotzdem ist das Verkehrssystem einer Stadt erheblich resilienter als eine
mechanische Uhr. Obwohl komplexe Systeme so anfällig wirken, ist es gerade
ihre Komplexität, die sie resilient macht. Man kann solche Überlegungen in
Begriffen der Netzwerktheorie darstellen, obwohl die Forschung zur Netzwerk-Resilienz immer noch im Anfangsstadium steckt174. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt lässt sich aber bereits sagen, dass es wahrscheinlich ein Irrtum ist, zu glauben, dass eine spezielle Mineralressource als Achillesferse die
Wirtschaft schwächen und deren Zusammenbruch verursachen wird.
Das alles bedeutet nicht, dass Ressourcenknappheit kein Problem wäre,
sondern vielmehr, dass sich das System anpassen kann, natürlich nur innerhalb gewisser Grenzen. Die historische Erfahrung scheint diese Deutung zu
bestätigen. Die globale Ölkrise, die im Jahr 1973 begann, ist ein gutes Beispiel für die Resilienz des Systems. Im Allgemeinen als politisches Problem
214
Kapitel 5
gedeutet, wurde sie tatsächlich dadurch ausgelöst, dass das global Produktionssystem nicht mehr in dem Maße zu wachsen vermochte, wie das bis
in die frühen 1970er Jahre hinein gang und gäbe war. Nachdem die nordamerikanische Ölproduktion im Jahr 1971 ihr Fördermaximum überschritten hatte, gab es für den Rest der Welt schlicht keine Möglichkeit, den Produktionsausfall zu kompensieren. Einige Jahre sank die Produktion sogar
noch weiter, die Ölpreise schossen in die Höhe. Das System jedoch passte
sich an. Die hohen Marktpreise boten Anreiz, aufs Neue in die Erkundung
und Entwicklung neuer Ölfelder zu investieren. Neue Technologien wurden vorangetrieben und der Ölverbrauch reduziert oder ganz eingestellt, wo
er nicht unbedingt erforderlich war. Die Stromgewinnung verlagerte sich
zum Beispiel großenteils auf Kohle. Nach etwa zehn Jahren war die Krise im
Grunde vorüber. Die Preise sanken, wenn auch nicht auf das vor der Krise
übliche Niveau. Die Produktion begann von neuem zu wachsen, wenn auch
in erheblich geringerem Maße, als man das früher gewohnt war.
Wenn die Produktion einer Mineralressource der Nachfrage nicht mehr
genügt, zeigt sich jedes Mal ein ähnliches Muster. Hier kommt der ganz normale Mechanismus von Preis und Produktion ins Spiel. Klassisch ist der Fall
des Solarsiliziums, das um das Jahr 2007 herum, als das rapide Wachstum
im Bereich der Solarzellen begann, nicht in ausreichender Menge zur Ver
fügung stand, um diesem Wachstum eine tragfähige Grundlage zu geben.
Der Mangel an Solarsilizium war nicht auf Ressourcenerschöpfung zurückzuführen (Silizium kommt als Mineral sehr häufig vor), sondern auf die Tatsache, dass man nicht genügend in Anlagen zur Produktion des für Solarzellen benötigten hochreinen Siliziums investiert hatte. Der Markt reagierte
vorübergehend mit einem Preisanstieg, der seinerseits die Kosten für Photovoltaikzellen nach oben trieb. Die hohen Preise führten aber zu neuen Investitionen, und die Produktion von Solarsilizium nahm zu, bis sie den Bedarf
deckte. Ab 2009 sanken die Preise deshalb wieder auf ein Niveau, das unter
dem von 2007 lag.
Bei einem noch aktuelleren Fall geht es um »Seltene Erden«, eine Gruppe
von Metallen von hohem Atomgewicht, die heute eine unverzichtbare Ressource vor allem in der Elektronik sind. Sie werden in einer Vielzahl von
Anwendungen eingesetzt, wie etwa in Magneten, Lasern, Glasfaserkabeln
und anderem175. Zurzeit kommen rund 95 Prozent der Weltproduktion aus
China176. China hat aber bisher seine Ressourcen im Bereich Seltene Erden
offenbar immer unter strategischen Gesichtspunkten betrachtet177, so wie dies
einige arabische Staaten während der Ölkrise von 1973 mit ihren Ölreserven
gemacht haben. Im September 2011 kündigte China einen Produktionsstopp
bei drei seiner acht größeren Seltene-Erden-Minen an, aus denen fast 40 Prozent der gesamten chinesischen Seltenen Erden-Produktion stammen. Wird
China also der globalen Industrie die Luft abschneiden mit seinem Monopol
215
bei den Seltenen Erden? Das lässt sich jetzt noch nicht sagen, aber höchstwahrscheinlich lautet die Antwort Nein. Trotz ihres Namens kommen die
Seltenen Erden in der Erdkruste gar nicht so selten vor. Ein eventuelles Embargo aus China würde lediglich bewirken, dass man sich der Ausbeutung
von Minen außerhalb Chinas zuwendet. An ein hohes Preisniveau der Seltenen Erden kann sich das System anpassen, indem es alternative Technologien und Verfahren entwickelt.
Phosphor:
Brauchen wir einen Paradigmenwechsel?
Patrick Déry
Wenn wir an Ressourcenerschöpfung denken, stellen wir uns Rohstoffe vor,
die wichtig für die Wirtschaft sind, etwa Erdöl oder seltene Erden. Aber
es gibt ein Mineral, das eine weitaus größere Bedeutung für das Leben
der Menschen hat: Phosphor in Form von Phosphaten. Phosphate sind
vielleicht nicht das wichtigste mineralische Handelsgut der Welt, lassen
sich jedoch durch nichts anderes ersetzen. Ohne Phosphate in Form von
Dünger wäre Landwirtschaft nicht möglich – und ohne Landwirtschaft
blieben unsere Teller leer.
Phosphor ist ein Mineral, das aus wirtschaftlicher Sicht nur begrenzt
interessant wirkt oder gar für unverzichtbar gehalten wird. Phosphor
verspricht nicht die politische und wirtschaftliche Macht, die man
mit Erdöl (als billiger Energielieferant mit hoher Energiedichte) oder
mit Gold (vor allem von symbolischem Wert) assoziiert. Daher ist
Phosphor als Rohstoff auch kaum in der Diskussion – ebenso wie ein
möglicher Engpass (»Peak phosphorus«), von dem nicht einmal alle
Agrarexperten Kenntnis haben. Dabei ist Phosphor für die Menschen
viel wichtiger als Öl oder Gold: Es ist ein grundlegendes Element des
biologischen Lebens. Ohne Erdöl und andere fossile Brennstoffe können wir leben – auch wenn wir dann wohl kaum die heutige Bevölkerungszahl Aufrecht erhalten könnten. Auch Gold ist verzichtbar.
Aber ohne Phosphor geht buchstäblich nichts. Damit gibt es auch bei
Phosphor eine »Epic Quest«,I eine regelrechte Jagd nach diesem überlebenswichtigen Rohstoff verbunden mit Kriegen, Konflikten, Verrat
und rücksichtsloser Ausbeutung.
216
Kapitel 5
Die Verwendung von Phosphor
Phosphor ist eines von drei Hauptnährelementen in Düngemitteln
(Stickstoff – lateinisch Nitrogenium –, Phosphor und Kalium, kurz
NPK) und damit ein lebenswichtiges Element für die Ernährung von
Pflanzen und Tieren.II Nur Stickstoff übertrifft den Phosphor noch
in seiner Bedeutung für das Pflanzenwachstum – trotzdem wird der
Ernteertrag auf 40 Prozent des fruchtbaren Landes durch die eingeschränkte Verfügbarkeit von Phosphor limitiert.III
In der Landwirtschaft ist Phosphor für die Symbiose der Leguminosen (Hülsenfrüchtler wie Klee, Wicken, Erbsen, Alfalfa, Sojabohnen
etc.) mit Bodenbakterien, die Luftstickstoff fixieren können, elementar. Der dabei gebundene Stickstoff liefert 60 Prozent des gesamten in
der Landwirtschaft genutzten Stickstoffs. Der Gehalt an Phosphor im
Boden hat daher große Auswirkung auf die Bereitstellung von pflanzenverfügbarem Stickstoff. Phosphor kann in der Landwirtschaft durch
keinen anderen Stoff ersetzt werden und man kann ihn mit den Worten Isaac Asimovs zurecht als »Flaschenhals des Lebens« bezeichnen.
Phosphor entstammt im Wesentlichen dem GesteinIV. Anders als
Stickstoff lässt er sich nicht aus der Atmosphäre gewinnen, existiert
daher nur als Feststoff und wird zumeist in Form des Minerals Apatit
abgebaut. In kleinen Mengen findet man Phosphor auch im Meerwasser, allerdings in einer so geringen Konzentration, dass seine Gewinnung zu teuer und energieintensiv ist.
Das abgebaute Phosphat wird meist in eine wasserlösliche Form
umgewandelt, bevor er als Pflanzendünger eingesetzt wird. Nach dem
Ausbringen geht allerdings ein Großteil verloren: »Selbst bei einer
adäquaten Phosphatdüngung werden nur 20 Prozent oder weniger von
der Kultur im ersten Jahr aufgenommen. Das führt zu einer Phosphatbelastung landwirtschaftlicher Nutzflächen.«V In den Industrieländern
führt das exzessive Ausbringen löslicher Phosphordünger (zum Beispiel in Form von Superphosphaten) zu einer Übersättigung der Böden,
zur Verunreinigung des Grundwassers sowie zur Überdüngung von
Oberflächengewässern inklusive des daraus resultierenden Sauerstoffmangels in Flüssen, Seen und den Ozeanen.
Im Ackerboden ist Phosphor häufig nicht verfügbar, weil er rasch
unlösliche Verbindungen eingeht oder durch Mikroorganismen in
organischem Material gebunden wird. Vor allem die sauren Verwitterungsböden der Tropen und Subtropen neigen zu Phosphatfixierung
und folglich zu entsprechendem P-Mangel. Der Großteil des Phosphors
wird über Produkte (zum Beispiel Lebensmittel) exportiert und kehrt
Vor »Der
Großteil«
Absatzumbruch
entfernt, damit
Grafik und BU
auf nächste
Seite passen.
217
nicht wieder an seinen Ursprungsort zurück – eine »wirtschaftliche
Einbahnstraße« (»Mines to Waste«)VI, die die Versorgung mit Phosphor zum Problem werden lässt.
Mineralische Phosphorressourcen
Analog zur Förderung anderer nicht-erneuerbaren Ressourcen folgt
auch die Förderung von Phosphaten einem typischen Muster: Am Anfang steigt sie rapide an, oft sogar exponentiell, dann verlangsamt sie
sich und erreicht schließlich ein Fördermaximum. Auf dieses Maximum (Peak) folgt ein Rückgang; die Produktion kann sogar komplett
eingestellt werden, wenn sie wirtschaftlich nicht mehr interessant ist.
Ob dieser Ansatz weltweite Gültigkeit besitzt, wird gelegentlich angezweifelt; für bestimmte Gebiete ist der Höhepunkt jedoch definitiv
bereits überschritten und die Fördermenge geht zurück. Der pazifische
Inselstaat Nauru und die USA sind Beispiele für diesen Trend (Abbildung 5–x). Auf Nauru konnten die Menschen lange Zeit vom Abbau
der reichen Phosphatbestände leben; bei Erreichen des Fördermaximums im Jahre 1973 wurden 2.823 Kilotonnen pro Jahr erreicht. Heute
liegt die Förderung beinahe bei null. In den USA sinkt sie jährlich um
vier bis fünf Prozent und liegt heute bei 28,4 Megatonnen (2011), während es rund 30 Jahre zuvor noch 54,4 Megatonnen (1980) waren.
3,0
USA
Produktion (Mt)
2,5
2,0
Nauru
1,5
1,0
0,5
0
1900
1920
1940
1960
1980
2000
2020
2040
Abbildung 5–x: Jährliche Phosphatproduktion in den USA und Nauru
2060
218
Kapitel 5
Die USA liegen bei der Förderung von Phosphatgestein weltweit an
zweiter Stelle, seit sie von China überholt wurden (72 Megatonnen/
Jahr). Dicht hinter den USA folgen Marokko und die Westsahara
(27 Megatonnen). Die sechs größten globalen Förderländer (China,
USA, Marokko und Westsahara, Russland, Jordanien und Brasilien)
verfügen über etwa 80 Prozent der weltweiten Phosphatgesteinreserven. In vier der sechs Länder sind die Fördermengen in den vergan
genen zwölf Jahren relativ stabil. Während sie in den USA rückläufig
sind, zeigt sich in China ein entgegengesetzter Trend: Dort stieg die
Förderung seit 2006 um den Faktor 2,3 auf 38 Prozent der global ge
förderten Menge. Langfristig gesehen ist es unwahrscheinlich, dass
China diese Wachstumsraten halten kann, doch einige Länder, etwa
Marokko und die Westsahara, verfügen noch über Steigerungspotenzial. Die größten Phosphorvorkommen schlummern jedoch in den
Kontinentalschelfen und in den Tiefen des Atlantischen und Pazifischen Ozeans; ihr Abbau wäre jedoch nicht nur mühsam, sondern
auch äußerst kostspielig.
Über den aktuellen Umfang der weltweit vorhandenen Reserven
kann man seit der Schließung des United States Bureau of Mines
(USBM) im Jahr 1996 nur spekulieren. Sicher ist, dass man auch beim
Phosphor irgendwann auf die Förderung »unkonventioneller« Quellen (das sind Lagerstätten mit höheren Fremdanteilen) zurückgreifen
muss, deren Abbau nicht nur mehr Energie erfordert, sondern auch
mit einer verstärkten Verschmutzung der Umwelt und einer möglichen
Kontamination landwirtschaftlicher Flächen mit Schwermetallen und
radioaktiven Stoffen einhergeht.
Die Situation beim Phosphor ist in vieler Hinsicht mit der beim
Erdöl vergleichbar: Die Reserven sind da, doch die erforderliche Steigerung der Fördermenge kann nicht erreicht werden und wir müssen
mit einem Rückgang der landwirtschaftlichen Erträge rechnen, wenn
wir keine Lösung finden.
Ab wann sich die Förderung nicht mehr steigern lässt, ist schwer zu
sagen; eine Prognose kann man jedoch mit Hilfe der »Hubbert-Kurve«
wagen: Die Hubbert-Methode kommt vor allem im Erdölsektor zum
Einsatz, lässt sich aber auch auf andere nicht-erneuerbare Ressourcen
anwenden (zum Teil sogar auf erneuerbare Ressourcen, etwa zur Prognose der Entwicklung von Fischbeständen). In einer 2007 vom Autor
dieses Beitrags veröffentlichten Arbeit erwies sich die Hubbert-Methode als zuverlässiges Prognoseinstrument für die Phosphatförderung
in bestimmten Regionen oder Ländern (vor allem Nauru und die
219
USA).VII Weltweit angewandt war die Methode jedoch nicht ganz so
präzise:VIII Auf Grundlage der Fördermengen der vergangenen 40 Jahre
lautete das Ergebnis, dass das Fördermaximum womöglich bereits überschritten worden war (im Jahr 1994) und die URR (Ultimate Recove
rable Resources), die Menge der insgesamt förderbaren Ressourcen, lag
bei 9.900 Megatonnen. Doch diese erste Analyse ließ die Tatsache unberücksichtigt, dass die Förderung in China seit 2006 massiv angestiegen ist. Verwenden wir denselben Ansatz und berücksichtigen nur die
Förderdaten der vergangenen 20 Jahren, steigen die URR auf 33.200
Megatonnen. Entsprechend dieser logistischen Funktion wird der Peak
im Jahr 2048 erreicht sein. Zu ähnlichen Ergebnissen kamen auch Dana
Cordell und Stuart White, die Daten zu Phosphatgesteinreserven und
der Gesamtfördermenge vom USGS und der European Fertilizer Manufacturers Association aus den Jahren 1900 bis 2007 verwendeten.IX
Sie identifizierten einen URR-Wert bei 3.212 Megatonnen für reines
Phosphat (dies entspricht etwa 24.100 Megatonnen Phosphatgestein)
und ein voraussichtliches Fördermaximum im Jahr 2034. Kurzum:
Irgendwann um die Mitte dieses Jahrhunderts wird auf Grundlage heutiger Daten ein Fördermaximum erreicht sein und wir sollten bedenken, dass selbst wenn wir die Reserven um einen Faktor 3 oder 4 unterschätzen, wir nur eine Schonfrist von weiteren 50 Jahren bekommen.
Blick in die Zukunft
Scheich Ahmed Zako Yamani, der frühere saudische Ölminister, sagte
vor einigen Jahren einmal: »Die Steinzeit ging nicht zu Ende, weil es
keine Steine mehr gab.« Entsprechend können wir wohl sagen: »Das
Zeitalter des Phosphatgesteins wird nicht enden, weil es am Gestein
mangelt« – sondern wahrscheinlich eher, weil es nicht genügend Erdöl
gibt. Für die Förderung von Phosphatgestein ist Energie erforderlich,
und die entstammt vor allem dem Erdöl. Ohne Öl kann Phosphat weder
abgebaut, noch aufbereitet, geschweige denn transportiert werden. Bei
einem erheblichen Rückgang der Ölförderung lässt sich also das derzeitige Niveau der Phosphatproduktion nicht halten.
Was kann man also heute tun, um unsere Versorgung mit Phosphat
auch für eine längere Zukunft zu gewährleisten?
Derzeit ist unser Umgang mit Phosphat ineffizient und verschwenderisch. Wie eingangs erwähnt, wird Phosphor im Boden häufig als
schwer lösliche Verbindung festgelegt. Diesen Vorrat könnte man mit
relativ einfachen Mitteln erschließen, etwa indem man das Wachstum
von Mykorrhizapilzen fördert (durch Impfung, den Verzicht auf Boden-
220
Kapitel 5
bearbeitung oder Methoden der Permakultur). Derzeit verschwinden
große Mengen Phosphor mit unseren Exkrementen auf Nimmerwiedersehen. Durch ein Düngen unserer Felder mit menschlichen (und
tierischen) Exkrementen, ließe sich Phosphor in den Kreislauf zurückführen. Zur Zeit forschen Abwasserexperten an einer möglichen Rückgewinnung von Phosphor aus Abwässern und Klärschlamm. Allein in
den Ausscheidungen der Deutschen stecken rund 200.000 Tonnen
Phosphor pro Jahr. Aus Abwässern und dem Anteil des verbrannten
Klärschlamms ließen sich etwa 40.000 Tonnen Phosphor zurückgewinnen, schätzen Experten.X Das wäre knapp die Hälfte der Phosphor
menge, die Deutschland derzeit importiert.
Es gibt also durchaus innovative Ansätze, dem Phosphorproblem
zu begegnen. Wir müssen nur den Mut haben, diese Wege auch zu
gehen – selbst wenn das bedeutet, Tabus zu brechen und unsere Fäka
lien nicht mehr als Abfall, sondern als Rohstoff zu betrachten. Neue
Wege müssen also begangen werden, denn »Probleme kann man niemals mit derselben Denkweise lösen, durch die sie entstanden sind.«
Patrick Déry ist Experte für Umwelt, Energie und alternative Landwirtschaft.
Er ist Vorsitzender der kanadischen Groupe de recherches écologiques
de La Baie (GREB). Déry gilt als einer der ersten Wissenschaftler, die sich
mit dem Phänomen von Peak Phosphorus befasst haben. Seit mehr als
15 Jahren lebt und arbeitet er in einem Ökodorf in der Povinz Quebec.
Perspektiven der Mineralienknappheit
Vielleicht ist es ja tatsächlich so, dass die Mineralindustrie keine Achillesferse
hat; das beweist gleichwohl nicht, dass Ressourcenerschöpfung nicht doch
ein Problem darstellt. Es bedeutet allenfalls, dass wir uns an die reduzierte
Verfügbarkeit eines einzelnen Mineralrohstoffs – oder vielleicht auch mehrerer Mineralien – anpassen können, indem wir auf andere Rohstoffe umsteigen. Wenn jedoch grundsätzlich alle Mineralrohstoffe tendenziell knapp
werden, dann fällt uns die Anpassung nicht so leicht. Für die weitere Betrachtung müssen wir einen übergreifenden Ansatz wählen und das gesamte
Rohstoffsystem untersuchen. Ein solcher Ansatz ist nicht neu, er stammt
schon aus den 1960er Jahren. 1972 veröffentlichte eine Gruppe von Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology eine Studie zur Weltwirtschaft, die auf Konzepten basierte, die den hier bislang diskutierten ähnlich sind, jedoch auf die gesamte Weltwirtschaft übertragen wurden. Einer
221
der Hauptparameter der Studie war als »nicht erneuerbare natürliche Ressourcen« definiert; damit war die Gesamtheit aller Mineralressourcen weltweit gemeint. Die Studie hieß Die Grenzen des Wachstums.
Die Geschichte der »Grenzen des Wachstums« (GdW) umranken derart
viele Großstadtlegenden, dass man ein ganzes Kapitel dafür bräuchte, um sie
alle zu sortieren. Wer sich für Einzelheiten interessiert, wird in The Limits to
Growth Revisited178 fündig. Hier wollen wir einfach nur anmerken, dass fast
alle diese Legenden, die auch heute noch verbreitet werden, nichts weiter
sind als eben dies – Legenden. Es trifft nicht zu, dass GdW prophezeite, der
Welt würden noch vor dem Ende des 20. Jahrhunderts bestimmte Ressourcen ausgehen. Es trifft nicht zu, dass die Studie behauptete, Hungersnöte
stünden unmittelbar bevor. Es trifft nicht zu, dass die Studie keine historischen Daten als Basis ihrer Modelle benutzte. Es trifft nicht zu, dass sie aus
einer heimtückischen Verschwörung multinationaler Konzerne entsprang,
die die Auslöschung unterlegener Rassen und die Übernahme der Weltherrschaft zum Ziel hatte. Kurz gesagt, die Studie war nicht »falsch«, wie das
auch heute noch allgemein behauptet wird.
Nach dieser Klarstellung wollen wir uns wieder den Modellen zuwenden.
Die GdW-Studie basierte auf demselben Gleichungstyp, wie er für das LotkaVolterra-Modell entwickelt worden war, nämlich auf gekoppelten Differentialgleichungen. In den 1960er Jahren, als es die Entwicklung von digitalen
Computern den Wissenschaftlern erlaubte, mehrere gekoppelte Differential
gleichungen schrittweise zu lösen, erfuhren Modelle dieser Art einen großen
Schub. Jay Wright Forrester war ein Pionier derlei systemwissenschaftlicher
Studien und nannte die Methode »Systemdynamik«179. Weltmodelle sind
komplexer als ihr Vorgänger, das Lotka-Volterra-Modell, und beziehen eine
viel höhere Zahl an Parametern mit ein. Die GdW-Modelle berücksichtigten
fünf Hauptelemente des »Weltsystems«, nämlich 1. nicht erneuerbare Ressourcen (Mineralien), 2. erneuerbare Ressourcen (Landwirtschaft), 3. Indus
triekapital, 4. Umweltverschmutzung sowie 5. Bevölkerung. Das Modell ist
vielschichtiger als in dieser einfachen Beschreibung zum Ausdruck kommt,
aber es ist ein aggregiertes System und reagiert deshalb wenig empfindlich
auf Fluktuationen innerhalb der untersuchten Subsysteme.
Bereits im Jahr 1972 hatten die Autoren von GdW für die Untersuchung
der Zukunft eine Reihe von Szenarien entwickelt. Das »business as usualSzenario« war das Szenario, das die Daten benutzte, die am verlässlichsten
erschienen und keine grundlegenden Veränderungen in den die Weltwirt
schaft tragenden Verhaltensweisen unterstellten. Abbildung 5–3 zeigt Berech
nungen, die im Jahr 2004 für dieses Szenario publiziert wurden180. Neueste
Schätzungen zeigen, dass sich das Weltsystem relativ eng an das Basisszenario der Studie von 1972 hielt181. Ein bemerkenswert gutes Ergebnis, wenn man
die Zeitspanne von vierzig Jahren in Rechnung stellt!
Packen Sie das mal so rein; das Buch müssten wir in unserer oekom-Bibliothek haben
und dann kann ich das auch scannen … und bitte für die BU ein paar mehr Zeilen frei
lassen, da dichte ich noch etwas hinzu …
nEIn! nicht Scannen!!
Habe ich nachgebaut! Scans sehen anders aus als
m e i n e n a c h g e b a u t e n G r a f i k e n .
222
Kapitel 5
Industrial output
XXXXXX
Bitte Begriffe übersetzen!
Population
Ressourcen
Nahrungsmittel
Pollution
1900
2000
2100
Abbildung 5–3 Business as usual-Szenario aus »Die Grenzen des Wachstums . Das 30 Jahre
update« aus dem Jahr 2004
xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX
Das Modell führt also zu ähnlichen Ergebnissen wie das einfachere Hubbert-Modell. Die Produktion von Mineralressourcen wird in der Abbildung
nicht ausdrücklich aufgeführt, sie kann aber aus der Ressourcen-Kurve rückgeschlossen werden. Die Ableitung dieser Kurve ist »glockenförmig«, wenn
auch nicht symmetrisch. Alle Kurven des Szenarios sind schiefsymmetrisch
nach vorne, sie zeigen also einen Rückgang, der sich schneller als das Wachstum vollzieht.
Dieser rasche Niedergang, der sich als »Zusammenbruch« definieren
ließe, der durch unterschiedliche Systeme der Mineralausbeutung ausgelöst
wurde, zeigt einen Verlauf, dem ich den Namen »Seneca-Effekt«182 gegeben
habe, nach den Worten des römischen Philosophen Lucius Annaeus Seneca,
der in einem Brief an seinen Freund Lucilius schrieb: »mit dem Wachstum
geht es langsam, mit dem Verderben eilig«.
Der »Seneca«-Verlauf scheint bei dynamischen Modellen, die die Ausbeutung nicht-erneuerbarer oder nur langsam erneuerbarer Ressourcen beschreiben, durchaus üblich zu sein. Nur bei extrem einfachen Modellen kann man
die symmetrische Hubbert-Kurve erhalten, in allen anderen Fällen führt die
Interaktion der Elemente des Systems oft zu einem raschen Abfall der Produktionskurve. Der Rückgang könnte zum Beispiel durch die Auswirkung
fortlaufender Umweltverschmutzung ausgelöst werden, die als Kostenfaktor
für das Industriesystem fungiert und die Menge der für die Produktion verfügbaren Ressourcen verringert. Oder aber das System teilt mehr Ressourcen zu, damit die Produktion weitergeht, auch in Form technischer Verbes-
223
Produktion
Zeit
Abbildung 5–4 Der »Seneca-Effekt« im Produktionswachstum einer Ressource von
begrenzter Menge .
xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX xxx XXX
serungen. Die Reaktion des Systems führt dazu, dass eine größere Menge
der Ressource abgebaut wird, verschärft damit aber das Knappheitsproblem
und lässt das System nach Erreichen des Produktionshöchststands zusammenbrechen. Das System zeigt ein kontraintuitives Verhalten, das für dynamische Systeme charakteristisch ist183. Maßnahmen, die auf den ersten Blick
das Problem zu lösen scheinen (eine Effizienzsteigerung bei der Produktion)
erweisen sich am Ende als Verschlechterung (Auslösen eines noch schnelleren Zusammenbruchs).
Selbst ohne die zusätzlichen Schwierigkeiten, die der Seneca-Effekt mit
sich bringt, lassen die systemdynamischen aggregierten Modelle erkennen,
dass der Rückgang in der gesamten globalen Produktion in naher Zukunft
beginnen könnte, und dass die Wirtschaftskrise, die wir derzeit erleben, der
erste Hinweis darauf sein könnte, dass genau dies demnächst auf uns zukommt. Es ist immer noch nicht klar, ob der bevorstehende Niedergang vor
allem infolge von Ressourcenerschöpfung ausgelöst wird oder aber infolge
von unkontrollierbarer Umweltverschmutzung, womit durch Treibhausgasemissionen generierte globale Erwärmung gemeint ist. Wir sind noch immer
nicht in der Lage, die Zukunft im Einzelnen zu bestimmen. Aber wir können
sehr wohl sagen, dass uns die Modelle, auch wenn die Zukunft nicht genau
vorherzusagen ist, immerhin doch die Möglichkeit geben, uns darauf vorzubereiten.
Bergarbeiter im Zinnbergbau. Gemälde aus dem Jahr 1935 von Harold Harvey (1874–1941).
In Cornwall wurde Jahrtausende lang Zinn abgebaut; bis zum Jahr 1998 wurden
aber alle Zinnminen in der Gegend geschlossen. Dies ist eines der wenigen Bilder,
das eine realistische Sicht auf die Bergarbeiter liefert. Aber auch hier bekommt man
keine Ahnung von der dunklen und beengten Welt der Bergwerke, die darzustellen
die Maler offensichtlich wenig Interesse hatten.
Kapitel 6
Die dunkle Seite des
Bergbaus: Umweltverschmutzung
und Klimawandel
Wie ich dich liebe, Mary!
Henry Russell184 war ein Schotte, der in die Vereinigten Staaten eingewandert war. Seine Geschichte gibt uns einen echten Einblick in die dunkle und
beengte Welt der Bergwerke. Es war 1927, als Russell, eingeschlossen auf dem
Grund einer eingestürzten Kohlenmine in Virginia, seine letzten Worte mit
Bleistift auf ein Stück Papier kritzelte. Er sollte jenes Bergwerk nicht lebend
verlassen, aber die Worte, die er an seine Frau schrieb, sind uns überliefert:
»Wie ich dich liebe, Mary«.
Russells Schicksal gewährt uns gleichwohl nur einen flüchtigen Blick
in eine weitgehend unbekannte Welt, die sich unschwer als ein Ort voller
Mühsal und Elend vorstellen lässt. Einzelheiten liefert der Bericht der von
Lord Ashley geleiteten Untersuchungskommission über die Arbeitsbedingungen im Bergbau von 1842185. So war es üblich, Kinder in Bergwerken zu
beschäftigen, aus dem einfachen Grund, weil sie klein waren und deshalb
durch Tunnel kriechen konnten, die niedriger und weniger aufwändig gebaut
waren. In Ashleys Bericht sagt ein achtjähriges Mädchen aus, es habe die
Aufgabe, die Wettertür in einem Stollen zu öffnen und zu schließen; die
meiste Zeit verbringe es in völliger Dunkelheit. Das hatte eine gewisse perverse Logik: Eine Kerze kostete Geld, und wozu sollte das Mädchen eine brauchen? Es konnte ruhig im Dunkeln ausharren, außer wenn es seinen Job zu
machen hatte. So sah die brutale Realität im Bergwerk aus.
Die Geschichte der britischen Kohlebergwerke zeigt beispielhaft, in welchem Ausmaß die Bergarbeiter ausgebeutet wurden. Es gibt noch eine Fülle
ähnlicher Berichte und Geschichten, die uns heute nur schaudern lassen
können. Exemplarisch soll hier das Schicksal der Bergleute in den Schwefelminen auf Sizilien hervorgehoben werden. Ein englischer Bericht aus dem
Jahr 1910, verfasst von Booker T. Washington, einem politischen Führer aus
226
Kapitel 6
Abbildung 6–1: Schwefel aus einer Mine bei Enna auf Sizilien
Schwefelbergbau gab es auf Sizilien bereits in der Antike. Im Mittelalter wurde er zur Herstellung
von Schießpulver benötigt, seit dem 19. Jahrhundert war er Grundstoff für Schwefelsäure.
Um 1900 waren in Sizilien 730 Schwefelgruben in Betrieb, in denen 38.000 Bergleute, teils unter
menschenunwürdigen Bedingungen schufteten. 1965 waren noch 180 Bergwerke in Betrieb,
1983 nur noch 13. Heute ist der Schwefelbergbau eingestellt.
Amerika, der für die Rechte der Afroamerikaner und der Armen kämpfte,
hält fest, dass es allgemein üblich war, die Kinder in Sizilien als Arbeitskräfte
auszunutzen. Sie wurden misshandelt und geschlagen, als Strafe verbrannte
man ihnen die Waden mit Grubenlampen186. Von diesen Minen gibt es Bilder, auf denen man sieht, dass die Bergleute normalerweise völlig nackt arbei
teten. Das lag vielleicht an der Hitze, aber der Gedanke drängt sich doch auf,
es könnte auch Teil einer Demütigungsstrategie gewesen sein. »Ich kann im
Augenblick nicht sagen«, schrieb Booker T. Washington in seinem Bericht,
»inwieweit ich an so etwas wie eine physische Hölle im Jenseits glaube. In
diesem Leben aber erwarte ich nicht mehr, etwas zu erleben, was der Hölle
näher kommt als eine Schwefelmine auf Sizilien.«
Im Kampf gegen die Ausbeutung organisierten sich die Bergleute oft in
Gewerkschaften. In Großbritannien waren die Bergarbeitergewerkschaften
bis in die 1980er Jahre hinein eine wesentliche politische Kraft, obwohl sie
parallel mit dem Aufstieg der britischen Ölproduktion seit Jahrzehnten an
Die dunkle Seite des Bergbaus
227
Einfluss verloren hatten. Sowie die Ölförderung in der Nordsee zu einem
bedeutenden Faktor in der britischen Wirtschaft geworden war, hatten die
Gewerkschaften ausgedient – galten als Dinosaurier aus einer längst untergegangenen Zeit. Der Konflikt der Bergarbeiter mit der Regierung Thatcher
in den Jahren 1984 bis 1985 endete mit ihrer vollständigen Niederlage; man
könnte sagen, das Erdöl hat sie in die Knie gezwungen. In anderen Fällen galten Bergarbeitergewerkschaften als gesetzeswidrig und mussten im Verborgenen agieren, wie zum Beispiel die »Molly Maguires« im 19. Jahrhundert,
ein geheimer irischer Bergarbeiterbund in den Vereinigten Staaten. Offensichtlich haben aber weder die Gewerkschaften noch die Geheimbünde den
Bergleuten wirksamen Schutz gegen die Ausbeutung geboten.
Bergbau bedeutete nicht nur harte Arbeit, geringen Lohn und Misshandlungen aller Art, wozu auch körperliche Züchtigung gehörte, Bergbau war
überdies gefährlich – vielleicht die gefährlichste Form von Arbeit überhaupt
in der gesamten Menschheitsgeschichte – und in dieser Hinsicht auf jeden
Fall mit der Arbeit eines Söldners vergleichbar. Bergleute kamen zu Tode, weil
Stollen einbrachen und Gase unter Tage austraten, weil es zu Unfällen mit
Sprengstoff kam, und wegen sonstiger Betriebsfehler und Schwierigkeiten
aller Art. Bergwerke als solche stellten bereits eine ungesunde Arbeitsumgebung dar. Oft war es dort feucht, die Luft sauerstoffarm und gelegentlich mit
giftigen Gasen belastet. Die Verwendung chemischer Mittel zum Abbau von
Mineralien sorgte für eine Fülle weiterer Probleme, man denke nur an die
Zeit, als man Quecksilber einsetzte, um Gold aus Golderz zu gewinnen. Das
Bergarbeiterleben war nicht nur hart, es war auch nie besonders lang. Im
Lauf der historischen Entwicklung hat der Bergbau unzählige Opfer gefordert. Die Geschichte der spanischen Silberminen in Südamerika187 kann
als Beispiel gelten. Allein in den Minen von Potosi, dem »Reichen Berg« in
Bolivien, sollen acht Millionen Menschen umgekommen sein. Für sie gab es
kein Entrinnen. Sie starben unter anderem an Überarbeitung, ungesunden
Abbauverhältnissen und an Quecksilbervergiftung.
In jüngerer Zeit sorgten technische Verbesserungen für einen Rückgang
der Todesfälle unter den Bergarbeitern, aber ganz ausmerzen ließen sie sich
nicht. Die Liste der Grubenunglücke in den letzten beiden Jahrhunderten
ist lang und im Detail beschrieben. Wikipedia188 berichtet von 42 größeren
Katastrophen im Lauf des 20. Jahrhunderts. Jedes Land hat seinen Anteil an
Zwischenfällen, bei denen dutzende oder hunderte von Bergarbeitern durch
Einstürze, Sprengstoff- und Schlagwetterexplosionen ums Leben kamen.
Und dabei handelt es sich nur um die spektakulären Ereignisse, die nichts
von den tagtäglich auftretenden Todesfällen und den Gesundheitsproblemen
erzählen, die die Bergleute bis ins Greisenalter mit sich schleppten – sofern
sie dieses überhaupt erreichten.
228
Kapitel 6
Abfälle des Bergbaus
Noch bis vor kurzem betraf die dunkle Seite des Bergbaus nur die Bergleute
selbst. Schon für die Anwohner war die Welt des Bergbaus weit weg und
unbekannt, ähnlich wie die Hölle, von der auch erzählt wurde, sie sei ein
abstoßender und schrecklicher Ort, von der aber noch niemand zurückgekehrt war, um aus erster Hand zu berichten. Die distanzierte Haltung sollte
sich allerdings in dem Maße ändern, wie die Mengen an geförderten Mineralien zunahmen. Niemand ist eine Insel, hat einst John Donne gesagt, und
was der Erdkruste angetan wurde, musste – früher oder später – zwangsläufig einen jeden betreffen. Die ersten Symptome dafür, dass sich etwas
zusammenbraute, machten sich in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts
bemerkbar und schienen zunächst seltene Einzelfälle zu sein.
Einer davon trug sich am 21. Oktober 1966 zu, in Aberfan, Wales. Für
die Schulkinder war es ein Regentag wie jeder andere. An jenem Morgen
jedoch sollte der Regen etwas viel Schlimmeres bringen als einfach nur Wasser. Etwa um 9.15 Uhr, als die Kinder gerade die Klassenzimmer betreten
hatten, stürzte eine dunkle Wand aus Schlamm und Kohle auf die Schule
herunter. Nach wenigen Minuten war alles vorbei. Die Schule lag unter einer
zwölf Meter dicken Geröllschicht verschüttet, weil die Abraumhalde des
nahegelegenen Kohlebergwerks, die man in Jahrzehnten zu einem richtigen
Berg aufgehäuft hatte, ins Rutschen gekommen war. Zu den Opfern zählten
116 Kinder und fünf Lehrerinnen und Lehrer.
Die Tragödie von Aberfan ruft uns die andere Seite des Bergbaus ins Ge
dächtnis, die wir oft vergessen: nämlich die Frage, was mit dem ausgeräumten
Material geschieht. Die verwertbaren Mineralien betragen normalerweise
nur einen Bruchteil dessen, was aus den Bergwerken herausgeholt und verarbeitet wird. Der Rest muss irgendwo hingebracht werden, und entwickelt
sich zum Problem, wenn in großem Umfang gefördert wird. Mit steigenden Fördermengen verschärft sich das Problem, bis es wirklich gravierend
wird – und schließlich sogar verhängnisvoll. In Aberfan kostete das taube Gestein ganz unmittelbar Menschenleben. Kohleabraum stellt aber allgemein
ein eminent wichtiges Umweltproblem dar, wie es sich beim sogenannten
»Mountaintop Removal«, einer speziellen Abbaumethode, in aller Deutlichkeit zeigt. Das Verfahren besteht darin, ganze Bergkuppen mit Hilfe von
Dynamit wegzusprengen, um an die darunter liegenden Kohleflöze zu kommen. Das Ergebnis sieht auf Fotos in der Tat »beeindruckend« aus. Das
Schleifen der Berggipfel heute erinnert an die Abbautechnik der Römer im
spanischen Asturien, wo sie ganze Berge abgetragen haben, indem sie ein
Loch nach dem anderen in sie trieben. Plinius der Ältere beschrieb diese
Methode folgerichtig als »ruina montium«, Zerstörung der Berge.
229
Abbildung 6–2: Die Hinterlassenschaft der Diamantmine von Mir in Jakutien, Ostsibirien,
Russland.
Die Diamantenvorkommen von Mirny in Ostsibirien wurden 1955 entdeckt. Die heute stillgelegte
Mir Mine ist über 500 Meter tief und hat einen Durchmesser von 1.200 Meter. Damit ist sie nach
der Bingham Canyon Mine in Utah das zweitgrößte, vom Menschen gemachte Loch der Erde.
Kohle ist nur eines der Nutzminerale, die wegen des Feststoffabfalls, der
beim Abbau entsteht und irgendwo entsorgt werden muss, Probleme aufwerfen. Als weiteres Beispiel wollen wir uns Kupfer ansehen. Heute gewinnen
wir etwa 15 Millionen Tonnen Kupfer pro Jahr aus Mineralien, in denen es
gerademal zu etwa 0,5 Prozent enthalten ist. Das bedeutet, dass die Gesamtmenge des geförderten und aufbereiteten Erzes rund drei Milliarden Tonnen
pro Jahr beträgt, mehr als die Gesamtmenge des auf der Welt jährlich produzierten Betons. Damit Sie sich ein Bild von dieser Menge machen können,
stellen Sie sich vor, Sie würden aufgefordert, die Entsorgung des Bergbau
abfalls, der durch das in Ihrem neuen Wagen enthaltene Kupfer entstanden
ist, zu übernehmen. Ein durchschnittliches Auto enthält rund 50 Kilogramm
Kupfer, überwiegend in Form von Elektrokabeln. Auf dem Weg vom Händler nach Hause würde Ihnen also ein Lastwagen folgen und dann rund eine
Tonne Gestein vor die Haustür kippen.
Kupfer und Kohle stellen lediglich zwei Einzelfälle dar. Würden wir den
durch alle Bergbauaktivitäten entstehenden Abfall in Anschlag bringen, erreichen wir schnell eine Größenordnung von zig Milliarden Tonnen Gestein,
die irgendwo aufbereitet und weggekippt werden müssen. Sowie die Landschaft der Appalachen durch die Sprengung und Abtragung der Berggipfel
zur Kohlegewinnung großflächig zerstört wird, werden durch die Förderung
230
Kapitel 6
aller möglichen Mineralrohstoffe auch andere Gegenden der Welt tiefgreifend verändert. Der Abbau hinterlässt dabei häufig riesige Löcher in der
Erde, die sich dann allmählich mit Wasser und Abraum wieder auffüllen.
Einige dieser tiefschürfenden Spuren, wie zum Beispiel die riesige Grube des
Diamantbergwerks von Mir in Russland, sind so beträchtlich, dass das Loch
noch über Jahrhunderte, vielleicht sogar Jahrtausende hin sichtbar bleiben
wird. In Zukunft könnte sich das Problem des Bergbauabfalls noch verschärfen. Sollte die allmähliche Erschöpfung der Mineralressourcen dazu
führen, dass wir geringerhaltige Erze abbauen, würde uns dies sogar noch
größere Mengen an Feststoffabfall bescheren.
Während man den Abraum oft zu Halden auftürmt, um Platz zu sparen,
wird manchmal auch die umgekehrte Strategie verfolgt und werden bergbauliche Abbauprodukte so weiträumig wie möglich verstreut. Häufig geschieht
dies mit dem Ziel, sie aus dem Blickfeld verschwinden zu lassen. Doch
manchmal sind die Folgen großflächiger Verteilung durchaus gewollt. Beton
etwa wird auf der ganzen Welt dazu verwendet wird, den Boden wasserdicht
abzuschließen und für Photosynthese unzugänglich zu machen. Wir besitzen keine genauen Daten über den Anteil der Landoberfläche, der weltweit
in Form von Straßen, Häusern, Parkplätzen, Gebäuden oder Einkaufszentren mit Beton versiegelt ist. In jüngster Zeit wurde allerdings viel Arbeit in
diese Frage gesteckt, die Schätzungen gleichen sich allmählich an und nähern
sich realistischen Werten; demzufolge sind zwischen 0,5189 und drei Prozent190 der Landoberfläche der Erde dauerhaft versiegelt. Bei einer Landober
fläche von weltweit insgesamt rund 150 Millionen Quadratkilometern entspricht dies im ersten Fall einer Fläche von 700.000 Quadratkilometern und
im letzteren einer von etwa drei Millionen. Zur Veranschaulichung sei erwähnt, dass die erste Fläche etwa die Größe Frankreichs (550.000 Quadratkilometer) hat und die zweite mit der Fläche Indiens (3,2 Millionen Quadrat
kilometer) vergleichbar ist191. Unabhängig davon, welchen der Schätzwerte
wir als zuverlässiger ansehen, ergeben die Daten zudem, dass die Bautätigkeit vor allem auf ebenen und fruchtbaren Flächen erfolgt. Dort liegt der An
teil der durch anthropogene Bauwerke bedeckten Flächen erheblich höher
als im weltweiten Durchschnitt. So deuten zum Beispiel jüngste Zahlen für
Europa192 darauf hin, dass die am meisten verstädterten europäischen Staaten im Jahr 2011 Holland und Belgien waren, mit jeweils 13,2 Prozent bzw.
9,8 Prozent dauerhaft überbauter Landoberfläche. Der Großteil des bebauten flachen Landes wäre übrigens für Landwirtschaft geeignet gewesen.
Wir besitzen keine Zahlen darüber, wie schnell die Bodenversiegelung
vorangeschritten ist; sollte die Fläche aber proportional zur Menge des produzierten Betons gewachsen sein, dann war das Wachstum spektakulär.
Für die Zunahme an zugepflasterten und überbauten Flächen könnten wir
einen neuen Begriff prägen, nämlich den »Trantor-Effekt«193, nach dem fik-
231
3,5
Zementproduktion (in Gt)
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0
1920
1940
1960
1980
2000
2020
Abbildung 6–3: Globale Betonproduktion
Ob Beton eher eine Geißel oder ein Segen für die Menschheit ist, ist nur schwer eindeutig zu
beantworten und hängt von der Sichtweise ab. Seine Erfindung verliert sich jedenfalls im Dunkel
der Geschichte; den Vorläufer opus caementitium kannten jedenfalls bereits die antiken Römer.
Die Entwicklung des Betons in der Neuzeit begann 1755 mit Versuchen des Engländers John
Smeaton; damit begann der Siegeszug dieses Baustoffs der Moderne.
tiven Planeten Trantor, Zentrum des galaktischen Imperiums, das der Feder
Isaac Asimovs entstammt. In der »Foundation-Trilogie« seines Romanzyklus
beschreibt Asimov Trantor als einen Planeten mit 40 Millionen Einwohnern,
dessen Oberfläche zu 100 Prozent mit Bauwerken des Menschen bedeckt ist.
Natürlich handelt es sich um einen fiktiven Ort. Wenn wir aber die Zuwachsraten versiegelter Flächen auf der Erde extrapolieren, dann wird deutlich,
dass wir theoretisch in einer Zeitspanne von der Größenordnung eines Jahrhunderts oder etwas mehr bei ähnlichen Verhältnissen angelangt sein könnten. So weit wird es selbstverständlich nicht kommen; weil aber ständig
gefordert wird, so schnell wie möglich so viel Land wie möglich zu befestigen, könnten wir bald ernsthafte Probleme bekommen, und zwar schon
lange bevor wir die Erde in einen Zwilling der galaktischen Zentralwelt von
Trantor transformiert haben.
Der größte Teil des Bergbauabfalls setzt sich aus inertem Abfall zusammen, der abgesehen davon, dass er herumliegt, keinen zusätzlichen Schaden
anrichtet. Oft besteht Bergbau aber nicht allein darin, dass man Löcher in
die Erde buddelt und den Boden aushebt. Häufig werden dabei die unterschiedlichsten Chemikalien verwendet. So sind zum Beispiel einige Gebiete
232
Kapitel 6
in Zentralkalifornien bis heute mit dem Quecksilber verseucht, das die Goldgräber zur Zeit des großen »Goldrauschs« im Jahr 1849 zur Goldgewinnung
verwendeten194. Heutzutage haben wir für den Abbau verwertbarer Bodenschätze eine ganze Reihe von Methoden entwickelt, welche die Verwendung
giftiger und umweltschädlicher Chemikalien beinhalten. Zu erwähnen wäre
etwa die Gewinnung von Uran durch Erzlaugung, bei der das Mineral mittels einer Kombination von Chemikalien, darunter Wasserstoffperoxid und
Schwefelsäure195, vor Ort aus dem Erz im Boden extrahiert werden kann.
Als jüngstes Beispiel kommt das »Fracking« hinzu, eine Technologie, die
die Mobilisierung von in unterirdischem Gestein gefangenem Methan oder
Erdöl zum Ziel hat. Für eine solche Mobilisierung muss man Flüssigkeiten mit hohem Druck in das Gestein einpressen, um es aufzubrechen und
Risse zu erzeugen, durch die Fluide wie Erdöl oder Gas fließen können. Die
Flüssigkeiten, die man für das Fracking verwendet, sind oft mit Säuren,
Lösungsmitteln und anderen Chemikalien versetzt, die die Wasserquellen
kontaminieren und möglicherweise auch Erdbeben verursachen können196.
Und schließlich gibt es beim Bergbau auch Abfall in Form von Flüssigkeiten oder Gasen. Dabei sind die Gase das bei weitem größere Problem, vor
allem bei der Erdölförderung, da Erdöl häufig zusammen mit Erdgas auftritt. Wenn es nicht möglich oder wirtschaftlich nicht sinnvoll ist, das hochentzündliche Naturgas oder Methan aufzufangen, wird es einfach in die Luft
geblasen oder vor Ort »abgefackelt«. In beiden Fällen steht als Ergebnis am
Ende die Emission von Treibhausgasen, CH4 oder CO2, in die Atmosphäre.
Was die Verbrennung vor Ort betrifft, so gibt es auch das Phänomen der
Kohlebrände oder »Kohleflözbrände« unter Tage197, die jahrelang andauern
können. Die Brände in den Kohleflözen können manchmal spontan durch
Selbstentzündung entstehen; in der allergrößten Mehrheit der Fälle sind sie
aber das Ergebnis menschlicher Aktivitäten und stehen oft in Verbindung
mit dem Abbau an den betreffenden Flözen. Solche Brände unter Tage sind
sehr schwer zu löschen. Sie können an den oberirdischen Anlagen umfangreiche Schäden hervorrufen und vor allem riesige Mengen an Treibhausgasen, insbesondere CO2 entwickeln.
233
Peak Coal
oder warum Kohle keine Lösung ist
Werner Zittel & Jörg Schindler
Kohle, so wird manchmal behauptet, sei reichlich vorhanden, billig und
könne den Bedarf der Menschheit noch für Jahrhunderte decken. Oft heißt
es auch, wenn wir Kohle verflüssigen, werden wir eine Verknappung von
Kraftstoffen für den Verkehr dauerhaft vermeiden können. Doch abge
sehen davon, dass ein solches Vorgehen wegen der damit verbundenen
Emissionen von Treibhausgasen katastrophale ökologische Folgen haben
würde, sind die Kohlevorkommen ganz und gar nicht so unerschöpflich,
wie uns manche optimistischen Einschätzungen glauben machen wollen.
Im Jahr 1865 befasste sich William Stanley Jones in seinem Buch The
Coal Question erstmals mit der langfristigen Verfügbarkeit von Kohle.
Bei seiner Analyse bediente sich Jones eines Ansatzes, den wir heute
»systemisch« nennen würden, da er geologische Faktoren, die Bergbautechnologie, wirtschaftliche Fragen und sogar ökologische Aspekte
mit einbezog. Er gelangte zu dem Schluss, dass die Produktion in der
Zukunft aufgrund der Begrenztheit des Rohstoffes und der wachsenden Extraktionskosten in Form einer Kurve auf ein Maximum ansteigen würde – »Peak-Coal« (wenngleich er diesen Begriff nicht verwendete) –, dem ein stetiger Rückgang folgen werde. Dieses Werk bildete
die Grundlage für alle späteren Untersuchungen über die langfristige
Verfügbarkeit von begrenzten fossilen und nuklearen Energiequellen.
Kohle wird heute hauptsächlich in Kraftwerken genutzt und bei der
Produktion von Zement (Kesselkohle) sowie in der Eisen- und Stahl
herstellung (Kokskohle). Was die künftige Verfügbarkeit von Kohle
betrifft, so herrscht die Ansicht vor, dass dieser Rohstoff wahrscheinlich noch viele Jahrhunderte billig und in ausreichender Menge zur
Verfügung stehen wird. Die schwindenden Erdölvorräte, so heißt es
weiter, könne man durch synthetische Treibstoffe auf Basis der Kohleverflüssigung ersetzen. Doch diese »Alternative« würde den Ausstoß
von Treibhausgasen erhöhen und die Klimaerwärmung beschleunigen. Doch wie realistisch sind diese Befürchtungen und Hoffnungen?
Wir tun gut daran, das in Vergessenheit geratene »Peak-Coal«-Konzept wieder in unsere Überlegungen einzubeziehen, um zu einer realistischen Einschätzung der Möglichkeiten zu gelangen.
234
Kapitel 6
Rätselraten um Ressourcen und Reserven
Die geologischen Daten über die Kohlereserven und -ressourcen werden von folgenden Institutionen gesammelt und veröffentlicht:
◆◆ dem World Energy Council (WEC)I
◆◆ dem World Coal Institute (http://www.worldcoal.org)
◆◆ geologischen Ämtern und Energiebehörden vor allem in den USA,
China, Deutschland, Indien, Indonesien und SüdafrikaII
◆◆ dem deutschen Verein der Kohleimporteure (insbesondere: Daten
über Produktion sowie Exporte und Importe)III
Lagerstätten sind Bereiche der Erdkruste, in denen sich natürliche Konzentrationen von festen, flüssigen oder gasförmigen Rohstoffen be
finden. Sie lassen sich nach bestimmten Vorratskategorien klassifizieren, unter anderem in die Kategorien der Ressourcen und Reserven.
Im Falle der Kohle gehören zu den Reserven diejenigen bekannten
Vorkommen, die mit den gegenwärtigen technischen Verfahren und
unter den gegenwärtigen wirtschaftlichen Bedingungen abgebaut werden können. Die Ressourcen umfassen hingegen alle bekannten und
vermuteten Vorkommen – auch solche, deren Nutzung gegenwärtig
unwirtschaftlich ist oder die aus anderen Gründen nicht zugänglich
sind; zu den Ressourcen gehören auch Vorkommen, die als vermu
tet (inferred), angenommen (assumed), hypothetisch (hypothetical) oder
spekulativ (prognosticated) klassifiziert werden. Es gibt keinen verbindlichen weltweiten Standard für die Bewertung von Reserven und
Ressourcen, aber es existieren verschiedene Modelle, die von unterschiedlichen Behörden oder Ländern verwendet werdenIV, und die sich
zumindest annähernd miteinander vergleichen lassen.
Kohle kommt in unterschiedlichen Qualitäten vor. Die deutsche
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) fasst diese
Qualitäten in zwei Kategorien zusammen: Hartkohle und Weichbraun
kohle. Das World Energy Council unterscheidet zwischen Bituminous
coal (Flamm-, Gas-, Fettkohle), Sub-bituminous coal (Glanzbraunkohle,
Mattbraunkohle) und Lignite (Weichbraunkohle). Diese Klassifizierung deckt sich weitgehend mit den Bezeichnungen Hard coal with an
thracite, Hard lignite und Soft lignite. In Kategorien des internationalen
Handels wird Kohle gewöhnlich nach ihrer Verwendung in Thermal
coal (Kraftwerkskohle; weitere Bezeichnungen lauten Steam coal und
Non-coking coal) und Coking coal (Kokskohle) unterschieden.
Die verfügbaren Daten über die Kohlereserven und -ressourcen sind
häufig unzureichend. Das liegt zum Teil daran, dass es keine interna-
235
tional anerkannten Standards gibt, und zudem zeigen sich bei näherer
Betrachtung der Daten zahlreiche Unstimmigkeiten. Viele Länder melden veraltete Reservedaten, die schon seit langem nicht mehr aktua
lisiert wurden (wie etwa China und die Staaten der ehemaligen Sow
jetunion). Für den jüngsten WEC-Bericht beispielsweise meldeten
40 Länder überarbeitete Daten, 30 Staaten lieferten unveränderte Angaben und neun Länder vermeldeten erstmals Reserven (Armenien,
Bangladesch, Georgien, Laos, Mongolei, Tadschikistan, Weißrussland,
Bosnien-Herzegowina und Mazedonien).V Für Afghanistan und Vietnam stammen die aktuellsten Daten aus dem Jahr 1965.VI
Darüber hinaus wurden viele Reservendaten scheinbar willkürlich
drastisch nach unten korrigiert. So hat Deutschland seine nachgewiesenen Hartkohle-Reserven im Jahre 2004 um dramatische 99 Prozent auf einen unbedeutenden Rest abgewertet; Polen setzte zwischen
1993 und 2008 seine Reserven an Hartkohle um 60 Prozent und seine
Braunkohle-Reserven um 90 Prozent nach unten. Ähnlich drastische
Herabstufungen erfolgten durch Großbritannien, Indien, Südafrika,
Kasachstan, Tschechien und Ungarn. Im Falle von Indien wurde die
vorübergehende Herabstufung durch Übertragungsfehler zwischen
nationalen und internationalen Behörden verursacht.
So ist festzustellen, dass im Grunde keine praktikable Möglichkeit
existiert, die Zuverlässigkeit der gemeldeten Daten einzuschätzen.
In den Berichten des WEC aus den Jahren 1987 bis 2008 wurden die
nachgewiesenen globalen Kohlereserven um 739 Milliarden Tonnen
(46 Prozent) nach unten korrigiert, nämlich von 1.600 Milliarden Tonnen auf 861 Milliarden Tonnen. Die kumulative Kohleförderung belief
sich in diesem Zeitraum lediglich auf 110 Milliarden Tonnen und war
damit sehr viel geringer als die Herabstufung.
Diese Daten zeigen, dass die Annahme, Kohle würde langfristig billig und in großer Menge zur Verfügung stehen, nicht gerechtfertigt ist.
Zudem widerspricht die Herabstufung der Reserven der verbreiteten
Vorstellung, dass mit steigenden Kohlepreisen und technischen Fortschritten Kohleressourcen in Reserven umgewandelt würden. Tatsäch
lich ist das Verhältnis zwischen Reserven und Verbrauch, die rechnerische Reichweite, zwischen 1987 und 2011 von 400 Jahren auf unter
120 Jahren gefallen.
Darüber hinaus sind auch die Ressourcendaten nur von geringer
Qualität und von sehr begrenzter Aussagekraft. So wurden die Ressour
cenzahlen in einigen Ländern deutlich nach oben korrigiert, gleichzeitig aber »fielen« die Reservezahlen und die Kohleförderung auf einen
236
Kapitel 6
historischen Tiefstand. So wurden etwa Ende 2010 die Kohleressourcen Japans mit 13,5 Milliarden Tonnen und die Reserven mit 340 Millionen Tonnen angegeben. Doch trotz der enormen Ressourcen sank
die Förderung in Japan auf unbedeutende 0,9 Millionen Tonnen pro
Jahr und das Land war gezwungen, 2010 rund 186 Millionen Tonnen
Kohle zu importieren (damit war es in diesem Jahr der weltweit größte
Kohle-Importeur, wurde aber 2011 von China überholt). Ähnliche Ungereimtheiten sind auch bei vielen anderen Ländern zu beobachten.
Kurzum: In den vergangenen zwei Jahrzehnten ist es zu keiner
Umwandlung von Ressourcen in Reserven gekommen. Aufgrund der
ungenauen Kriterien für die Bewertung von Ressourcen und den anscheinend willkürlichen Höher- und Tieferbewertungen im Laufe der
Jahre sind die Daten zu den Ressourcen für praktische Zwecke unbrauchbar. Sie sind allenfalls ein Hinweis darauf, wo sich größere oder
kleinere Kohlevorkommen befinden, aber sie können nicht für eine
Abschätzung der künftigen Kohleförderung und ihrer Kosten verwendet werden.
Die (wahre) Zukunft der Kohle
Prognosen zur künftigen Versorgung mit Kohle können sich nur auf
Reservendaten stützen. Dieser Ansatz lag auch der Analyse zugrunde,
die die Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH (LBST) für die Energy
Watch Group und das deutsche Bundesumweltministerium (BMU)
durchführte. Die Frage lautet: Wie entwickeln sich die förderbaren
Volumina und die Produktionsprofile im Laufe der Zeit? Im Hinblick
auf die gewinnbaren Mengen müssen auch die kommunizierten
Reservendaten genauer untersucht werden. In einigen Regionen
können verschiedene Einflussfaktoren dazu führen, dass die abbau
baren Mengen weit unterhalb der geologisch vorhandenen Reserven
angesetzt werden müssen. Die Gründe hierfür sind vielfältig: sie können auf technische, wirtschaftliche, rechtliche oder natürliche Faktoren zurückgehen; aber auch die Einstellung der Bürger zu Abbau und
Förderung kann eine Rolle spielen. Will man die künftige Versorgungssituation seriös abschätzen, sollte man daher einen niedrigeren Reservenwert zugrunde legen als jenen, der vom WEC berichtet wurde. Nur
wenn man auch die nicht-geologischen Faktoren einbezieht, gelangt
man zu wirklich zuverlässigen Zahlen über die Reserven.VII
Dieser Ansatz wurde durch detaillierte Fallstudien in den USA bestätigt, etwa im Gillette-Kohlenrevier in Wyoming. Dessen Reserven
werden mit 192 Milliarden Tonnen beziffert. Doch berücksichtigt man
237
alle bestehenden Restriktionen verbleiben nur noch rund 70 Milliarden Tonnen, die technisch abbaubar sind, und nur ungefähr 9 Milliarden Tonnen, wenn man wirtschaftliche Erwägungen heranzieht – und
damit weniger als 5 Prozent der geologischen Reserven.VIII
Produktionsprofile lassen sich erstellen, indem man die Beziehung
zwischen der historischen Förderung und den noch abbaubaren Reserven mittels einer logistischen Funktion erfasst. Dies wurde bereits
in Bezug auf die Kohleförderung Großbritanniens, Deutschlands und
Japans gezeigt, wo die Förderung schon ihren Höhepunkt erreicht hat.IX
Auch in vielen anderen Regionen ist das Fördermaximum bereits Rea
lität. In Europa sind viele Länder schon vor langer Zeit an ihren Förder
höhepunkt gelangt: Großbritannien 1913, Deutschland 1958, Frankreich 1973 und Polen etwa um 1990. Die Hartkohleförderung in Europa
insgesamt erreichte um 1960 ihr Maximum und ist seither rückläufig.
Ist Europa ein Modell für den Rest der Welt?
Anders als im Falle von Öl sind bei der Kohle die Reserven, die Förderung und die Exporte auf einige wenige Länder konzentriert, was
die Analyse erleichtert.
Tabelle X: Die wichtigsten Kohleländer (2011)
Reserven
(Mtoe)
Produktion
(Mtoe)
Rang 1
Rang 2
Rang 3
Rang 4
Gesamtanteil (%)
USA
133.000
Russland
74.000
China
64.000
Australien
42.000
57
China
1956
Russland
557
Australien
230
Indien
222
75
USA
86
52
72
Nettoexporte Australien Indonesien Russland
281
270
105
(Mt)
169
162
63
(Mtoe)
Verwendete Umrechnungsfaktoren: Mtoe = Millionen Tonnen Öleinheiten (1 toe =
6,841 Barrel Öl); 1 toe = 0,6 t Kohle mit einem Energieinhalt von 25 MJ/kg.
Die USA, die Länder der ehemaligen Sowjetunion (Russland, Kasachstan, Ukraine), China, Australien, Indien und Südafrika verfügen zusammen über 95 Prozent der globalen Hartkohlereserven. Auf China,
die USA, Australien und Indien entfallen drei Viertel der globalen
Kohleförderung – ihre Förderungsintensität wird die zukünftige globale Förderung bestimmen. In China ist die Situation im Vergleich
zu den anderen Ländern relativ unklar. Die aktuellsten Angaben über
die chinesischen Reserven stammen aus dem Jahr 1992; die Reich-
238
Kapitel 6
weite wird darin mit 31 Jahren angegeben. Doch die kumulative Förderung Chinas wird seit 1992 auf ungefähr 30 Prozent dieser Reserven
beziffert, was die Reichweite rein rechnerisch auf nur noch 20 Jahre
reduziert. Auch wenn diese Zahlen wenig verlässlich sind, ist es doch
wahrscheinlich, dass sich das Förderungswachstum in den kommenden Jahren abschwächen wird und dass China in 5 bis 10 Jahren sein
Förderungsmaximum erreicht haben wird.
Die USA sind der zweitgrößte Kohleproduzent der Welt und besitzen 30 Prozent der globalen Reserven. In den USA hat sich die Kohleförderung seit 1970 nahezu verdoppelt, doch die Wachstumsrate ist
seit Mitte der 1990er Jahre rückläufig, und seit 2008 hat die Produktion ein Plateau erreicht und zeigt Anzeichen eines bevorstehenden
Rückgangs. Bemerkenswert ist auch, dass die Förderung hochwertiger
Kohle in den USA schon 1990 ihren Höhepunkt markierte – seitdem
wächst nur noch die Förderung von Kohle mit geringerer Qualität. Der
Energieinhalt der US-Kohleproduktion erreichte 1998 seinen Spitzenwert.
Detaillierte Untersuchungen der Kohlevorkommen in den USA zeigen, dass die nachgewiesenen Reserven oft übertrieben positiv dargestellt werden. Wahrscheinlich wird die Hälfte dieser Reserven aufgrund
beträchtlicher Hindernisse niemals abgebaut werden. Eine nennenswerte Ausweitung der US-Kohleförderung wäre nur in Montana möglich, wo es große Vorkommen von Glanzbraunkohle gibt, die allerdings nur einen geringen Energieinhalt besitzen. Theoretisch könnte
die US-amerikanische Kohleförderung durch die verfügbaren Reserven in Montana um 50 Prozent gesteigert werden. Doch in Anbetracht
der wirtschaftlichen und rechtlichen Gegebenheiten in diesem Bundes
staat ist dies vollkommen unrealistisch. Daher kann man wohl davon
ausgehen, dass die US-Kohleförderung bereits ihren Höhepunkt erreicht hat. Die bemerkenswerte Steigerung der Exporte seit 2009 ist
eine Folge des rückläufigen heimischen Kohleverbrauchs.
In Russland ist eine Ausweitung der Kohleförderung möglich –
theoretisch auf mehr als 500 Mtoe pro Jahr. Doch der Großteil dieser
noch nicht erschlossenen Reserven liegt in Sibirien, in Gebieten, die
nicht über die erforderliche Transportinfrastruktur verfügen. Unserer
Einschätzung nach ist eine Ausweitung der russischen Kohleförderung
wahrscheinlich, wenn auch nur in einem geringen, schwer quantifizierbaren Umfang. Abbildung XXX zeigt die Prognosen der künftigen globalen Hartkohleförderung, wie sie von der LBST berechnet
wurden.X
239
10
9
8
Förderung:
1950–2009: 170 Mrd. Tonnen
2010–2100: 605 Mrd. Tonnen
Mrd. Tonnen
7
OECD Pazifik
OECD Europa
5
3
Afrika
Südamerika
Ostasien
Indien
6
4
ehem. UdSSR
China
(URR=180 Mrd. Tonnen)
OECD
Nordamerika
2
USA
1
0
1950
2050
2000
2100
10
9
8
Förderung:
1950–2009: 170 Mrd. Tonnen
2010–2100: 450 Mrd. Tonnen
Mrd. Tonnen
7
5
4
3
ehem. UdSSR
Ostasien
Indien
OECD Pazifik
OECD Europa
6
OECD
Nordamerika
Afrika
Südamerika
China
2
1
0
1950
USA
2000
2050
2100
Abbildung 6–x: Verschiedene Szenarien der globalen Versorgung mit Hartkohle
für die Jahre 1950 bis 2100
Formulierung
»dem linken
Szenario«
ändern.
Dem linken Szenario liegen weitgehend die Reservendaten des WEC zugrunde
(mit Ausnahme der Zahlen für China; hier sind größere Reserven angegeben
als von den chinesischen Behörden gemeldet). In diesem Modell, das für 2008
von globalen Hartkohlereserven in Höhe von 675 Milliarden Tonnen ausgeht XI
werden von 2009 bis 2100 etwa 615 Milliarden Tonnen abgebaut werden.
240
»auf der rechten
Seite«
umformulieren.
Kapitel 6
Das Modell auf der rechten Seite beruht auf unserer Einschätzung nach
erforderlichen Herabstufungen einiger zweifelhafter WEC-Daten; wir
halten es daher für das wahrscheinlichere Szenario. Ausgehend von
der Annahme, dass sich die globalen Kohlereserven in den kommenden zwei Jahrzehnten nicht wesentlich vergrößern werden, gelangen
wir zu folgenden Schlussfolgerungen:
◆◆ Mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit wird das globale Fördermaxi
mum bei Kohle bis 2050 erreicht werden, wahrscheinlich sogar
schon bis 2020.
◆◆ Das Niveau des Fördermaximums wird maßgeblich durch die künftige Fördermenge Chinas bestimmt werden. Das Welt-Fördermaximum wird sich vermutlich im Bereich von 8 bis 10 Milliarden Tonnen bewegen (verglichen mit 7,7 Milliarden Tonnen im Jahr 2011).
◆◆ Das Niveau des globalen Fördermaximums wird nur zu einem
geringen Teil von den Reserven in Australien, Russland oder den
USA abhängen, da die Vorlaufzeiten für deren Erschließung in diesen Ländern sehr lang sind.
◆◆ In diesen Szenarien bleiben künftige mögliche Einschränkungen
aufgrund klimapolitischer Entscheidungen unberücksichtigt. Ökonomische Aspekte werden nicht explizit angesprochen, sind jedoch
in der historischen Entwicklung der Förderung und im rechten Szenario infolge der Herabstufung der WEC-Daten implizit enthalten.
Darüber hinaus ist zu bedenken, dass 2011 nur rund 15 Prozent der
globalen Kohleproduktion international gehandelt wurden. Die Länder
mit den größten Reserven verfügen nur über ein sehr eingeschränktes
Exportpotenzial. Im Jahr 2011 importierten China und Indien zusammen 297 Millionen Tonnen, das heißt 70 Prozent mehr, als Japan 2010
einführte, als es der weltweit größte Kohleimporteur war. Noch vor
zehn Jahren exportierte China 70 Millionen Tonnen. Diese deutliche
Veränderung des internationalen Kohlehandels führte seit 2001 zu
einer Verdoppelung des globalen Import- und Exportmarktes. Die
zusätzlichen Mengen wurden hauptsächlich von Indonesien bereitgestellt, das seine Kohleförderung ausweitete. Doch es ist absehbar, dass
Indonesien innerhalb der nächsten fünf Jahre seinen Förderhöhepunkt
erreichen wird und seine Exporte danach zurückgehen werden. Da die
Exporte aus Südafrika seit 2005 rückläufig sind bzw. stagnieren, wird
die künftige Lücke in der Exportkapazität nur durch gesteigerte Exporte aus den Ländern der ehemaligen Sowjetunion sowie aus Kolumbien und Australien geschlossen werden können. Da die Kohlenach-
241
frage in China und Indien weiter zunimmt, ist zu erwarten, dass in
naher Zukunft auf dem Weltmarkt Verknappungen und Preissteigerungen auftreten werden.
Schlussfolgerung
Dass Kohle in den kommenden Jahrzehnten preisgünstig und in großer Menge zur Verfügung stehen wird, ist nicht sehr wahrscheinlich.
Nur eine sehr optimistische Bewertung der Existenz und der Qualität
der Reserven und Ressourcen kann zu einer solchen Schlussfolgerung
führen; eine unkritische Übernahme der Zahlen über die nachgewiese
nen Reserven dürfte bei der Projektion der künftigen Kohleversorgung
in die Irre führen. Auch bei der Kohle kann man sich der Tatsache
nicht verschließen, dass auch hier in absehbarer Zeit ein Fördermaximum erreicht werden wird – wie es bei allen endlichen Rohstoffen der
Fall ist. Auch wenn die verfügbaren Daten alles andere als befriedigend sind, können wir doch ein einigermaßen verlässliches Bild der
Zukunft zeichnen. Wir erwarten eine gewisse Steigerung der Kohleproduktion, der in naher Zukunft ein Fördermaximum folgen wird. Es
besteht keinesfalls die Chance, dass Öl und Gas langfristig durch Kohle
ersetzt werden könnten. Damit ist das Fördermaximum aller fossilen
Energieträger ist in Sicht.
Der promovierte Physiker Werner Zittel arbeitet seit 1989 bei der LudwigBölkow-Systemtechnik (LBST) GmbH. Seine fachlichen Schwerpunkte liegen
im Bereich fossiler Energieressourcen und regenerativer Energietechnologien.
Er ist Gründungsmitglied von ASPO Deutschland.
Der Ökonom Jörg Schindler war bis 2008 Geschäftsführer der LBST, die sich
den Themen Erneuerbare Energien und der Entwicklung neuer Verkehrsysteme
widmet. Zusammen mit Werner Zittel verfasste er Studien über die zukünftige
Verfügbarkeit der Energieressourcen Kohle, Öl und Uran und ist Mitautor des
Buches Ölwechsel.
Abfall, Abfall überall!
Die Schadstoffbelastung, die der Bergbau selbst mit sich bringt, steht nur am
Anfang einer langen Kette zunehmender Umweltverschmutzung, die wir
gewöhnlich als »Abfall« bezeichnen und die in den folgenden Produktionsschritten verursacht wird. Sind die Mineralien erst einmal aus dem Boden
geholt, werden sie aufbereitet und in marktfähige Produkte umgewandelt.
242
Kapitel 6
Anschließend werden sie »konsumiert« und letzten Endes weggeworfen oder
zerstört. Am Ende eines jeden Stadiums entsteht Abfall; die industrielle Herstellung generiert Industrieabfall, der Verbrauch der Produkte Siedlungs
abfall. Und was dann? Wohin mit all diesem Müll? Gemäß dem Gesetz von
der Erhaltung der Masse muss er irgendwohin, aber genau dieses »wohin«
ist die zentrale Frage. Abfall ist in der Tat das ultimative Bergbauprodukt.
Wir wissen sehr wohl, dass die Abfallentsorgung ein Problem darstellt,
allein seine Größenordnung ist uns oft nicht in vollem Umfang bewusst. Das
Phänomen ist in der Menschheitsgeschichte vergleichsweise neu. Noch vor
einigen Jahrhunderten hätten es sich die Leute nicht vorstellen können, dass
es so etwas wie ein »Abfallproblem« überhaupt gibt. Heute aber ist es derart
groß geworden, dass man schon gar nicht mehr weiß, wie man damit überhaupt fertig werden soll. Es gibt immer noch reichlich Material zu fördern,
und viel von dem geförderten Material befindet sich derzeit irgendwo innerhalb des Industriesystems oder in den Häusern und Gärten der Menschen.
Es existiert eine riesige Menge Material, die noch nicht zu Abfall geworden
ist, zumindest noch nicht offiziell; in ein paar Jahrzehnten oder Jahrhunderten wird es aber so weit sein. Diese riesige noch ausstehende Masse an Abfall
wird die Schwierigkeiten, mit denen wir heute konfrontiert sind, noch verschärfen.
Kritisch ist zunächst einmal, dass Abfall so viel Platz braucht. Allerdings
scheint dies momentan die geringere Sorge. Es wird noch viel Zeit ins Land
gehen, bis wir, um Raum für Mülldeponien zu schaffen, damit anfangen müssen, Wohnhäuser niederzureißen. Das eigentliche Problem mit dem Abfall
liegt anderswo, nämlich in der »Umweltverschmutzung«, also der aktiv schädigenden Wirkung, die bestimmte Stoffe für die Natur haben. Durch den
Bergbau haben wir über lange Zeiträume Substanzen aus der Erdkruste herausgeholt, die dort Millionen – oder sogar Milliarden – von Jahren ruhten
und keinerlei Schwierigkeiten für irgendwen oder irgendetwas verursachten – solange sie in der Erde verblieben. Sind diese Substanzen aber erst
einmal gefördert, verarbeitet und in neuen chemischen Formen konzentriert, handelt es sich häufig um Stoffe, die so im Ökosystem vorher noch nie
vorkamen. Daraus ergibt sich eine ganze Reihe von Problemen, sowohl was
die menschliche Gesundheit, aber auch was ein »gesundes« Ökosystem ganz
allgemein betrifft.
Beim radioaktiven Abfall werden der Eintrag von Fremdstoffen und seine
Folgen besonders deutlich. Aller Wahrscheinlichkeit nach waren solche Elemente auf der Erdoberfläche bislang nie vorgekommen; infolgedessen haben
Lebewesen auch noch keine Mechanismen für den Umgang mit ihnen entwickelt. Nehmen wir zum Beispiel Plutonium. Vor rund zweieinhalb Milliarden Jahren ist Plutonium einmal kurz in Erscheinung getreten, und zwar als
Produkt einer durch geologische Prozesse erzeugten natürlichen Kernspal-
243
tung. Davon abgesehen kam es in der Erdkruste nie in messbaren Mengen
vor. Heute aber entsteht Plutonium als Beiprodukt des Betriebs von Kernkraftwerken. Biologische Organismen hatten noch nie mit dem radioaktiven
Schwermetall zu tun. Es ist also nicht überraschend, dass sich Plutonium
als eine der giftigsten Substanzen entpuppt, die wir überhaupt kennen. Es
loszuwerden, ist kein leichtes Unterfangen. Das Plutonium-Isotop 249 hat
eine Halbwertszeit von 24.000 Jahren. Das bedeutet nicht, dass es innerhalb
dieser Zeitspanne verschwindet, sondern dass nach Ablauf der Zeit immer
noch die Hälfte des Plutoniums, das wir bis jetzt erzeugt haben, vorhanden
ist (und wir machen ja weiter). In 100.000 Jahren werden immer noch sechs
Prozent des heute existierenden Plutoniums vorhanden sein. Hätten wir dafür
zu sorgen, dass es früher verschwindet, gäbe es keine andere Möglichkeit, als
das Plutonium in Reaktoren zu verbrennen. Dadurch entstehen allerdings
auch andere radioaktive Isotope, die wieder neue Probleme verursachen.
Wir könnten auch erwägen, das Plutonium vielleicht in den Weltraum oder
auf den Mond zu schießen. Dem stünden jedoch die exorbitanten Kosten
entgegen. Für die Beseitigung langlebigen Plutoniumabfalls ist uns bisher
nur eine einzige Methode eingefallen, nämlich ihn in solchen Bereichen der
Erdkruste zu vergraben, die wir für langfristig stabil halten. Die neuartigen
hochkonzentrierten radioaktiven Mineralablagerungen, die nicht das Ergebnis geologischer sondern anthropogener Aktivitäten sind, schaffen aber auf
jeden Fall ein noch nie dagewesenes Merkmal in der Erdkruste. Niemand
kann sagen, wie unsere Nachkommen mit diesem Problem umgehen werden.
Unter ethischen Gesichtspunkten erweisen wir ihnen damit einen ungeheuren Bärendienst. Wir bürden ihnen die schwere Last gefährlicher Materialien
auf. Es ist ja keineswegs gesagt, dass sie über die notwendigen wissenschaftlichen und technologischen Instrumente zur Bewältigung unseres »Sonder
mülls« verfügen werden oder dass sie überhaupt in der Lage sind, das Problem zu erkennen.
Wenn uns der radioaktive Abfall auch vor äußerst schwierige Herausforderungen stellt, so wird doch radioaktives Material wenigstens nur in kleinen Mengen erzeugt, und es hat den Vorteil, dass es gerade wegen seiner
Strahlung leicht aufzuspüren ist. Das Problem mit den Schwermetallen ist
umfassenderer Natur. Viele sind giftig, und in der Quantität, in der sie heute
erzeugt und verteilt werden, sind sie allesamt Fremdstoffe in unserem Ökosystem. Wenn sie den industriellen Produktionskreislauf durchlaufen haben,
mag es ihnen bestimmt sein, als Abfall auf Müllhalden zu landen. In gewissem Sinne werden sie so dorthin zurückgebracht, wo sie her kamen, nämlich
unter die Erde. Nach heutigem Kenntnisstand kann eine sorgfältig geplante
Mülldeponie über viele Jahrhunderte stabil bleiben198. Unter der Voraussetzung, dass die Entsorgungsanlage gut aufgebaut ist und nichts in das Grundwasser durchsickert, kann man davon ausgehen, dass aus den heute dort
244
Kapitel 6
gelagerten Materialien für lange Zeit keine Schadstoffe in die Umwelt entweichen werden. »Für lange Zeit“ meint in diesem Zusammenhang »einige
Jahrhunderte«; das heißt aber nicht, dass sich unsere Nachkommen nicht
doch irgendwann in ferner Zukunft mit den gefährlichen Bestandteilen unserer Deponien werden herumschlagen müssen. Auch in diesem Fall bürden
wir ihnen eine schwere Last auf.
Nicht alle Entsorgungsanlagen werden aber in der Absicht gebaut, dass
sie über Jahrhunderte hin funktionieren sollen. Es hat viele tragische Fälle
gegeben, wo undichte Stellen in Deponien die Gesundheit zahlloser Menschen geschädigt haben. Das bekannteste Beispiel bietet wohl die Müllkippe
»Love Canal« im Staat New York199, die jahrzehntelang der Entsorgung chemischer Abfälle gedient hatte. In den 1970er und 1980er Jahren fand man
heraus, dass aus der Deponie giftige Chemikalien entwichen und Anlass für
eine ganze Reihe von Krankheitsfällen waren. Sie betrafen die gesamte Bevölkerung und reichten von Nervenleiden und Krebs bei Industriearbeitern
bis hin zu Missbildungen bei Neugeborenen. Es gibt noch etliche ähnlich
gelagerte Fälle. Viele davon ereigneten sich offenbar im unmittelbaren Umfeld eben jener chemischen Industrieanlagen, die die giftigen Produkte herstellten, die sie später in die umliegende Gegend kippten. Sehr häufig wurde
allerdings der giftige Industriemüll in weit entfernte Gegenden exportiert
und dort abgeladen, ohne große Rücksicht auf Gesundheit und Sicherheit
der ansässigen Bewohner, die oft arme Leute waren und keine Möglichkeit
hatten, sich gegen eine solche Art des Vorgehens zur Wehr zu setzen. Beispielhaft werden in diesem Zusammenhang immer wieder die Gebiete rund
um die italienische Stadt Neapel genannt200. Obwohl es sich um ein Phänomen handelt, das wahrscheinlich auf der ganzen Welt weit verbreitet ist, gibt
es dazu wenig quantitative Daten. Die langfristigen Folgen werden erst noch
festzustellen sein.
Selbst außerhalb von Kippen und Deponien, ob legal oder nicht, werden
Schwermetalle in Form von feinen Stäuben oder flüchtigen Verbindungen,
die eingeatmet oder verzehrt werden können, über die ganze Welt verbreitet.
In manchen Fällen stammen die Stäube aus der Müllverbrennung. Theoretisch ist ein moderner Verbrennungsofen mit Filtern ausgestattet, welche die
durch den Schornstein geblasene Staubmenge wesentlich reduzieren. Aber
keine Vorrichtung ist 100 Prozent wirksam, und je kleiner die zu filternden
Partikel werden, desto geringer die Effektivität der Filter. Und gerade die Partikel von »Nanogröße« stehen im Verdacht, in besonderem Maße gesundheitsschädlich zu sein201. Außerdem verfügen beileibe nicht alle Verbrennungsanlagen auf der Welt über gute Filter, manche haben überhaupt keine.
Trotzdem sind wir offensichtlich auf die Vorstellung fixiert, wir müssten uns
der teuren und umweltverschmutzenden Methode der Müllverbrennung
bedienen. Vielleicht ist die Tatsache, dass wir uns dermaßen für die Verbren-
245
nung begeistern, auf die uralte Faszination zurückzuführen, die das Feuer
seit jeher auf den Menschen ausgeübt hat; auf ein Gefühl also, das aus der
Altsteinzeit kommt. Unglückseligerweise beruht jedoch unsere Vorstellung,
wir könnten den Abfall durch Verbrennung loswerden, auf einer Illusion –
er verwandelt sich lediglich in Formen, die oft gefährlicher und schwieriger
im Umgang sind als im ursprünglichen Zustand.
Insgesamt gesehen liefert die Müllverbrennung aber nur einen geringen
Beitrag zu den im Ökosystem befindlichen gefährlichen Partikeln. Erheblich
bedeutendere Emissionsquellen stellen die industriellen Verbrennungsprozesse dar. Die Verbrennung von Kohle fällt dabei mit am Meisten ins Gewicht.
Kohle enthält normalerweise Spuren von Schwermetallen (darunter auch
von radioaktiven Metallen), die in Form von kleinen Partikeln in die Atmosphäre emittiert werden. Oben im Kamin angebrachte Rauchgasfilter sind in
der Lage, diese Partikel zum größten Teil aufnehmen. Aus der Abgasreini
gung leitet sich unter anderem das überaus optimistische Konzept »Saubere
Kohle« ab. Doch wie im Fall der Müllverbrennung gilt auch hier, dass die
meisten Kohlekraftwerke weltweit gar nicht über Filter verfügen, und selbst
wenn Filter vorhanden sind, können sie nicht alle der erzeugten Partikel und
schon gar nicht die ganz kleinen eliminieren. Abgesehen von Verbrennungsvorgängen können Metalle schließlich infolge von Abrieb, Korrosion oder
anderer industrieller Prozessen in Staub transformiert werden. Dissipation
ist ein unvermeidlicher Vorgang, der bei fast allen aus Metall gefertigten
Objekten auftritt. So kommt es, dass laufend riesige Mengen an Schwer
metallen in der Umwelt verteilt werden.
Beim Abfallproblem geht es also nicht nur darum, dass wir keine Lösung
dafür wissen, sondern auch darum, dass es ständig an Umfang zunimmt,
während die aus dem Bergbau gewonnenen Produkte ihren Weg durch den
Wirtschaftskreislauf nehmen – ein Verzögerungseffekt, dessen Ausmaß abzuschätzen wir heute noch gar nicht in der Lage sind. Natürlich gibt es Leute,
die sagen, Abfall sei eigentlich kein Problem, sondern eine Chance. Könnten
wir ihn auf effiziente Weise wiederverwerten, ließe sich der Abfall als Ressource nutzen und man könnte das, was wir aus den Deponien gewinnen,
in die Wirtschaft einspeisen. Das ist eine Möglichkeit, gewiss, aber auch sie
unterliegt dem Problem, welches wir weiter oben im Zusammenhang mit
der »Universalmaschine für den Bergbau« diskutiert haben: Im Abfall sind
die verwertbaren Mineralien in niedriger Konzentration verteilt, ihre Rückgewinnung ist eine aufwändige Angelegenheit, sowohl was Energie als auch
was die Kosten betrifft. In einem späteren Kapitel werden Probleme und
Chancen der Abfallwiederaufarbeitung noch näher beleuchtet werden.
246
Kapitel 6
Schwermetallabfall:
Quecksilber und andere Giftstoffe
Um eine Vorstellung zu bekommen, um welche Größenordnung es beim
Problem der Verschmutzung durch Schwermetalle geht, sehen wir uns einmal das Quecksilber genauer an, eines der giftigsten Metalle, das wir kennen.
In der Erdkruste kommt Quecksilber sehr selten vor. Die durchschnittliche
Konzentration liegt bei einer Größenordnung von 80 Teilen pro Milliarde,
also weit unter der Konzentration der meisten Schwermetalle. Vor dem Indus
triezeitalter gab es im Ökosystem nur extrem geringe Spuren von Queck
silber, im Wesentlichen als Folge von Vulkanausbrüchen. Durch den bergmännischen Abbau von Quecksilber, vor allem in Form von Zinnober (HgS),
hat sich die Situation jedoch grundlegend verändert und inzwischen sind
große Mengen von Quecksilber über den ganzen Planeten verteilt.
Nachdem in den späten 1970er Jahren bei diesem Schwermetall ein Produktionsmaximum von mehr als 10.000 Tonnen jährlich erreicht wurde,
deuten die Daten von USGS202 heute auf eine Produktion von weniger als
2.000 Tonnen pro Jahr hin. Aus zwei Gründen fördern wir weniger Quecksilber. Zum einen, weil uns die hochgradigen Erze ausgehen und deshalb die
Förderung teurer wird. Zum anderen, weil wir heute den hohen Giftgehalt
des Quecksilbers erkannt haben und seinen Einsatz in der industriellen
Produktion auf dem Weg über die Gesetzgebung tendenziell zurückdrängen wollen. Es ist durchaus möglich, dass die Gewinnung von Quecksilber
irgendwann in nicht allzu ferner Zukunft gegen null sinken wird. Das wäre
ein Pluspunkt für die menschliche Gesundheit; allerdings wurde das Quecksilber bereits in großen Mengen gefördert und befindet sich nun irgendwo
in unserer unmittelbaren Umgebung. Aus den Produktionszahlen lässt sich
schätzen, dass sich die Gesamtproduktion der Bergwerke bis zum heutigen Tag auf etwa eine halbe Million Tonnen beläuft. Anthropogen erzeugtes Quecksilber stammt jedoch nicht nur aus Minen, sondern auch aus der
Kohleförderung und Verbrennung in Kohlebergwerken, zusammen etwa
ein Volumen in der Größenordnung von 1.500 Tonnen pro Jahr203, 204. Es ist
schwer abzuschätzen, wie viel Quecksilber in der Vergangenheit aus dieser
Quelle in die Atmosphäre gelangt ist; es handelt sich aber wohl um einige
100.000 Tonnen, die man zur Quecksilberproduktion im Bergbau addieren
muss. Wo ist all das Quecksilber geblieben?
Zum Teil findet es sich immer noch in den verschiedensten Artefakten
und Geräten, die damit arbeiten, also in Thermometern, Leuchtstoffröhren,
Batterien, Zahnfüllungen und so weiter. Die verfügbaren Daten205, welche
Mengen an Quecksilber hier noch tatsächlich gebunden sind, sind höchst
unsicher und wahrscheinlich zu niedrig angesetzt. Das nach wie vor im
247
Industriesystem zirkulierende Quecksilber bewegt sich aber offensichtlich
innerhalb einer Größenordnung von einigen tausend Tonnen, vermutlich
sind es um 50.000. Das entspräche etwa zehn Prozent des aus den Bergwerken geförderten Quecksilbers. Der Rest hat das Schicksal der Siedlungs- und
Industrieabfälle geteilt: er wurde deponiert, verbrannt oder einfach irgendwohin gekippt. Ein großer Teil dieses Quecksilbers ist mittlerweile im Ökosystem eingelagert. Folgt man den verfügbaren Daten206, dann haben sich
rund 200.000 Tonnen Quecksilber bis zu 15 Zentimeter Tiefe in den obersten
Bodenschichten angereichert. Weitere Mengen befinden sich in den Ozeanen, in Form von feinstverteilten Staubpartikeln oder löslichen Verbindungen. Addieren wir diese Zahlen zu der immer noch im industriellen Produktionssystem befindlichen Menge an Quecksilber, dann wird deutlich, dass
wir nur einen Bruchteil der Gesamtmenge nachweisen können. Wir haben
keine Ahnung, wo das fehlende Quecksilber sein könnte. Vielleicht steckt es
in Deponien, vielleicht hat es auch Formen angenommen, die zu entdecken
und abzuschätzen uns Schwierigkeiten macht. Auf jeden Fall berichten die
oben zitierten Untersuchungen, dass die Halbwertszeit von Quecksilber im
Ökosystem sich in der Größenordnung von 3.000 Jahren bewegt. Solange
dauert es, bis 50 Prozent des fein verteilten Quecksilbers durch sedimentäre
Versenkung aus dem Ökosystem entfernt sind. Selbst wenn wir also heute
die Quecksilberproduktion ganz stoppen würden, würden uns die bereits
produzierten Mengen für Jahrtausende erhalten bleiben.
Mittlerweile kommen wir tagtäglich mit dem überall in der Umwelt angereicherten Quecksilber in Berührung. Beim Atmen, Trinken oder auch über
die Nahrungskette sammeln wir es in unserem Körper an. Das in den Meeren gelöste Quecksilber, einige Tausend Tonnen, wird von Lebewesen auf
genommen und, je weiter wir in der Nahrungskette fortschreiten, in immer
höherem Maße angereichert. Durch den Prozess der »Bioakkumulation«
wird das Quecksilber im Körper der Räuber höherer Ordnung konzentriert.
Als Endkonsumenten in der Nahrungskette sind wir Menschen höchstwahrscheinlich die Spezies, die durch die Quecksilberanreicherung am meisten
gefährdet ist. Eigentlich geschieht uns das ganz recht, weil wir es schließlich
sind, die diesen Akkumulationsprozess in Gang gesetzt haben. Quecksilber
ist ein Nervengift und schädigt das Nervensystem, aber das ist noch nicht
alles. Es schädigt die Leber, vermindert die Fruchtbarkeit des Menschen und
noch vieles mehr. Besonders schädlich ist es in der Form des sogenannten
Dimethylquecksilbers, einer leicht flüchtigen Flüssigkeit, die derart giftig ist,
dass ein einziger Tropfen der Verbindung, der mit der Haut in Berührung
kommt, ausreicht, um einen Menschen zu töten. Dieses Schicksal ereilte
Karen Wetterhahn, Chemieprofessorin am Dartmouth College in New Hamp
shire207. Im Jahr 1996 ließ sie bei der Durchführung von Experimenten in
ihrem Labor beim Hantieren mit Dimethylquecksilber nicht die notwendige
248
Kapitel 6
Vorsicht walten und ein Tropfen fiel ihr auf die Hand. Obwohl sie einen
Handschuh trug, reichte die geringe Menge aus, um nach monatelang sich
hinziehendem, langsamem und äußerst schmerzhaftem Leiden tödlich zu
wirken. Es hat auch Fälle von Merkurialismus mit einer großen Zahl von
Opfern gegeben. In den 1950er Jahren erlitten zigtausende Menschen im
japanischen Minamata eine Quecksilbervergiftung, weil sie Fisch verzehrt
hatten, der aufgrund der Verklappung des Schwermetalls im Meer durch die
örtliche Chemieanlage verseucht war208.
Selbst wenn man diese tragischen Beispiele beiseite läßt, so hat doch jeder
von uns unweigerlich Quecksilber im Körper, normalerweise in Mengen, die
nicht als gefährlich eingeschätzt werden. Trotzdem wimmelt es im Internet
von Berichten von Leuten, die angeblich von allen möglichen Symptomen
geheilt wurden, vom Kopfweh bis zum Hautauschlag, indem sie sich ihre
Amalgamfüllungen aus den Zähnen hatten entfernen lassen. Amalgam ist
eine quecksilberhaltige Legierung. Eine normale Amalgamfüllung besteht zu
50 Prozent aus Quecksilber. Zu diesen Fällen gibt es keine verlässlichen epidemiologischen Daten209, und im Allgemeinen wird die Quecksilbermenge,
die der Körper aus Amalgam absorbiert, als gering eingeschätzt. Man kann
solche Berichte aber auch nicht einfach ignorieren.
Was können wir also in Zukunft erwarten? Quecksilber wird nach wie vor
aus Bergwerken gefördert und durch industrielle Verarbeitung und Kohleverbrennung in die Umwelt abgegeben. Daher werden wir wohl eine Zunahme der Durchschnittskonzentration im menschlichen Körper erleben.
Welche Auswirkungen das haben wird, lässt sich unmöglich vorhersagen. Es
gibt ganz einfach keine Daten zu langfristigen Wirkungen kleiner Mengen
von Quecksilber auf die menschliche Gesundheit. Was man noch erwähnen
könnte, das sind einige jüngere Studien210, die zeigen, dass das große Massenaussterben im Perm vor 250 Millionen Jahren mit hohen Quecksilberwerten einherging, die von Vulkanausbrüchen herrührten. Wahrscheinlich
war es nicht das Quecksilber, was das Massensterben verursachte; trotzdem
ist die Tatsache doch ziemlich ungemütlich. Heute können wir nichts anderes tun, als das Ergebnis dieses großen, erdumspannenden Experiments abzuwarten, eines Versuchs, den wir an uns selber durchführen.
Quecksilber ist nur eines unter vielen Beispielen für solche globalen Großversuche, bei denen wir selber die Versuchskaninchen spielen. Die Agentur
zur Registrierung toxischer Substanzen und Krankheiten (ATSDR)211 in
den Vereinigten Staaten führt Buch über die verschiedenen durch Bergbau
und industrielle Aktivitäten erzeugten giftigen Substanzen. Die giftigsten
Metalle in der Liste sind Arsen, Blei, Quecksilber und Cadmium. In allen
diesen Fällen stellt sich die Situation so ähnlich dar wie beim Quecksilber,
insofern als die anthropogenen Emissionen die natürliche weit übertreffen
und man über die langfristigen Auswirkungen auf die menschliche Gesund-
249
heit kaum Bescheid weiß. Selbst Metalle, die in der Natur vergleichsweise
häufig vorkommen, können durch industrielle Verarbeitung in hochgiftige
Stoffe umgewandelt werden. Chrom zum Beispiel ist in der als »Chrom(III)«
bekannten Form in der Erdkruste relativ weit verbreitet und als Element
auch für den menschlichen Stoffwechsel notwendig. Es gibt aber auch noch
eine andere chemische Form des Elements, das sogenannte »Chrom(VI)«,
das in der Natur äußerst selten vorkommt, in der Galvanotechnik aber normalerweise zur Verchromung genutzt wird. »Chrom(VI)« ist hochgiftig; es
ist eine karzinogene Substanz, die in puncto Umweltverschmutzung schwerwiegende Probleme bereitet.
Umweltprobleme, die einzelne Substanzen erzeugen, verknüpfen und verschärfen sich in ihrer Kombination. Wir sind nicht nur jeweils einer einzigen
Chemikalie ausgesetzt und auch nicht nur für einen begrenzten Zeitraum,
wie das in kontrollierten Untersuchungen geschieht, sondern dutzenden oder
sogar hunderten von Chemikalien in Kombination, und zwar ununterbrochen, Tag für Tag. Man muss sich nur einmal vorstellen, dass in der Europäi
schen Union annähernd 100.000 chemische Substanzen registriert sind, die
industriell produziert und genutzt werden. Wir atmen künstliche Chemikalien ein, wir essen und trinken sie permanent. Das ist so ähnlich wie bei den
»Überraschungscocktails«, die man bestellen kann, ohne die Zutaten zu
kennen. Wir haben überhaupt keine Ahnung, welche langfristigen Wirkungen der Cocktail haben wird. Doch die Sache wird noch komplizierter: Chemikalien zersetzen sich auch oft in der Umwelt und erzeugen neue Substanzen mit unbekannten Eigenschaften und Wirkungsweisen. Selbst wenn wir
ganz genau wüssten, welchen Substanzen wir in welchen Mengen ausge
setzt sind, wäre der Auftrag, verlässliche Daten zu ihrer Auswirkung auf die
menschliche Gesundheit zu erlangen, auf keinen Fall zu erfüllen. Schon die
Wirkung einzelner Substanzen zu untersuchen, ist eine langwierige, schwierige und kostspielige Aufgabe. Wenn es aber um die Belastung durch eine
Vielfalt von Substanzen geht, nimmt diese Aufgabe gigantische Ausmaße an.
Oft wird behauptet, die Belastung durch Chemikalien könne gar kein Problem sein, da ja die durchschnittliche Lebenserwartung in der westlichen
Welt kontinuierlich steige. Für einige Länder trifft das zu, aber nicht für alle.
Zudem verfügen wir über keinen »Kontrollversuch«, der darüber Aufschluss
geben könnte, wie sich die Chemikalien, denen wir ausgesetzt sind, im Detail
auf unsere Lebenserwartung auswirken. Und wie steht es um die Lebensqualität in einer Welt, in der wir immer mehr darauf angewiesen sind, dass
uns medizinische Hilfe am Leben erhält?212 Wir wissen es einfach nicht.
250
Kapitel 6
Erdgas und unkonventionelle Rohstoffe:
Können wir das Hubbert-Modell überlisten?
Ugo Bardi
Die »Erdgas-Revolution« ist seit zwei Jahren ein großes Thema in den
Medien und verspricht üppige Vorkommen, die Jahrzehnte reichen könn
ten. Tatsächlich hat die Förderung von Schiefergas und anderer unkon
ventioneller Bodenschätze in den USA den Markt für fossile Energieträ
ger durch eine beträchtliche Steigerung der Fördermengen revolutioniert,
und das nicht nur beim Erdgas, sondern auch bei anderen Brennstoffen.
Aber wie lange wird dieser Trend anhalten? Und kann die Methode auch
außerhalb der USA angewandt werden?
In jüngster Zeit hat sich in den USA mit der Vermarktung von »unkonventionellem Gas«, also Gas, das in dichtem Gestein (»Tight Gas«),
in Kohleflözen (»Flözgas«) und in Tonsteinformationen (»Schiefergas«) gespeichert ist, eine wahre Revolution zugetragen. Ihre Basis ist
eine spezielle Technik, die Hydraulic Fracturing (kurz »Fracking«) genannt wird; sie macht das Gestein durchlässig und das Gas kann an die
Oberfläche gelangen. Im Gefolge der Gasrevolution wächst der Anteil
anderer »unkonventioneller« Kohlenwasserstoffressourcen am amerikanischen Kraftstoffmarkt: Schieferöl, Öl aus Ölsanden oder Biotreibstoffe werden plötzlich interessant.
Der Förderboom in den USA hat zu einigen sehr optimistischen
Prognosen geführt. So zeichnet beispielsweise der aktuelle »World Energy Outlook« der Internationalen Energieagentur ein positives Bild der
globalen Versorgung mit fossilen Energieträgern und prognostiziert
eine glänzende Zukunft.I Dieser Optimismus stieß auf breite Kritik,II
hat jedoch offensichtlich einen bemerkenswerten Einfluss auf die globale öffentliche Meinung. Wir erleben derzeit einen Enthusiasmus,
wie er seit der »Dotcom-Blase« in den 1990er Jahren nicht mehr aufgetreten ist.
Aber rechtfertigt der aktuelle Förderboom in den USA wirklich die
Vorstellung, dass wir in ein »neues Zeitalter« des Erdgases und anderer fossiler Brennstoffe eintreten, wie es manchmal heißt? Die Antwort
ist aus zwei Gründen nicht ganz so einfach: Zum einen lässt sich die
Erfahrung in den USA nicht problemlos auf andere Regionen in der
Welt übertragen. Der andere, wichtigere Grund ist, dass unkonventionelle Brennstoffe ebenfalls endlich sind, und das sollte uns zu denken
251
geben. Wir betrachten nun das Beispiel der USA etwas ausführlicher
und gehen dabei auch der Frage nach, ob es sich als »Vorbild« für die
Entwicklung in anderen Regionen eignet.
Modelle der Förderung
Die steigenden Fördermengen in den USA werden oft als Gegenbeweis
für die »Hubbert-Theorie« dargestellt, also der These, dass die Förderung fossiler Energieträger einer fast symmetrischen Glockenkurve
folgt.III Diese Kurve erreicht irgendwann ein Fördermaximum, das oft
als »Peak« oder »Hubbert-Peak« bezeichnet wird, und geht dann zurück. Angewandt auf die globale Ölförderung spricht man auch vom
»Peak Oil«.
35.000
30.000
Erdgas
25.000
Energie (EJ)
20.000
15.000
Erdöl
10.000
5.000
0
1920
1940
1960
1980
2000
2020
Abbildung 6-x: Förderung von Gas und Erdöl in den USA (einschließlich Alaska)
Wie alle Modelle ist auch das Hubbert-Modell nur eine Annäherung
an die Wirklichkeit; allerdings lässt sich bei der Förderung fossiler
Brennstoffe und anderer Rohstoffvorkommen durchaus die Tendenz
beobachten, dass sie dem Modell folgenIV Besonders gründlich wurde
dies für die Öl- und Gasförderung in den USA untersucht. In der Abbildung werden die Daten für beide Energieträger vergleichend gegenübergestellt (die Darstellung erfolgt in derselben Energieeinheit anstelle
Ich habe die
Grafik einen Absatz
höher als gewünscht
eingefügt. Geht
das? Sonst habe ich
Probleme mit dem
Umbruch.
252
Kapitel 6
der sonst üblichen »Barrels« und »Kubikfuß«). Die verwendete Einheit
ist Exajoule (EJ), ein Exajoule sind 1018 Joule. Ein Kubikfuß Gas entspricht 1,1 × 106 Joule, ein Barrel Öl entspricht 6,1 × 109 Joule.
Sowohl die Öl- als auch die Erdgasförderung erreichten um das
Jahr 1970 einen Peak. Im Laufe der Jahre folgte die Ölkurve weitgehend
dem Hubbert-Verlauf: auf den Höhepunkt folgte ein relativ gleich
mäßiger Rückgang, auch wenn 2008 durch die Förderung unkonven
tionellen Öls wieder ein Zuwachs einsetzte. Die Gasförderung dagegen
wich etwa um das Jahr 1985 von der Hubbert-Kurve ab. Damals stieg
die Fördermenge wieder, bis sie um das Jahr 2000 ein neues Maximum
erreichte. Ein erneuter Rückgang erwies sich nur als ein kurzfristiges
Intermezzo, denn mit dem Jahr 2006 setzte ein steiler Anstieg der Gasförderung ein, der bis heute anhält. Offensichtlich muss der Förderrückgang der Hubbert-Kurve nicht für die Ewigkeit gelten.
Die Trendwende in den USA: Technologien und wirtschaftliche
Faktoren
Das Hubbert-Modell basiert auf dem Konzept, dass die Förderkosten
im Laufe der Zeit steigen, weil man zuerst die leicht erreichbaren Bodenschätze abbaut, deren Förderung wenig kostet.V Aufgrund der zunehmenden Erschöpfung der Vorräte steigen die Förderkosten im Lauf
der Zeit an, der Gewinn geht zurück und damit auch die Fähigkeit der
Industrie, in die Erschließung neuer Rohstoffvorkommen zu investieren. Das hat zur Folge, dass ein Förderhöchststand erreicht wird und
anschließend der Rückgang einsetzt. Bringt man diese Überlegungen
in eine mathematische Form, erhält man eine Glockenkurve.VI
Hat man diese Erklärung im Blick, wird klar, dass eine Trendwende
möglich ist: Entweder weil die Förderkosten gesenkt werden können
oder weil man die Investitionen in die Förderung erhöht. Die erste Möglichkeit basiert auf einer verbesserten Technik (womit die derzeitigen
Trends zumeist erklärt werden), doch auch die zweite Interpretation
ist aufgrund der Marktsituation möglich.
Im Fall der unkonventionellen Ressourcen wurde schon viel über die
Rolle der neuen Fördertechniken geschrieben. Allerdings gibt es keine
Belege für einen kürzlich erfolgten Durchbruch auf diesem Gebiet.
Die »Fracking«-Methode ist seit langem bekannt und wurde bereits
Ende des 19. Jahrhunderts eingesetzt.VII Richtbohrtechniken (das sind
Verfahren, die es ermöglichen die Richtung einer Tiefbohrung zu verändern) wurden in den 1930er Jahren entwickelt, Horizontalbohrverfahren werden seit den 1960er Jahren angewandt.VIII Der Abbau der
253
Athabasca-Ölsande in Kanada begann bereits 1967.IX Die Methoden
zur Herstellung von Biodiesel sind seit den 1930er Jahren bekannt,X die
Ethanolherstellung beherrschte man bereits im Alten Ägypten, wenn
nicht sogar schon früher. Gewiss gab es aufgrund zunehmender technischer Verbesserungen gewisse Kostensenkungen, doch es besteht
kein eindeutiger Zusammenhang zu den Unstetigkeiten in den Förder
kurven.
Wirtschaftlich betrachtet wissen wir dagegen, dass steigende Preise
einen höheren Gewinn bedeuten und dass dieser Gewinn die wachsenden Kosten bei der Förderung ausgleichen kann. Natürlich drückt
ein hoher Preis normalerweise auch die Nachfrage, doch Energie ist ein
so lebenswichtiges Gut, dass die Nachfrage innerhalb gewisser Grenzen als »unelastisch« oder preisunempfindlich gelten kann. Entsprechend erzielt die Industrie weiter hohe Gewinne und investiert trotz
hoher Kosten in neue Fördermethoden. Das heißt, dass die Tendenz
zu einem Rückgang der Förderung abgefangen wird, was wiederum
eine Abweichung von der Hubbert-Kurve zur Folge hat.
Wirtschaftliche Überlegungen können auch die unterschiedliche
Entwicklung bei der Öl- und Erdgasförderung in den USA erklären.
Beide Energieträger sind wichtige Wirtschaftsgüter, bei beiden ist die
Nachfrage stark unelastisch. Doch es gibt einen Unterschied: Öl kann
mit Tankern aus dem Ausland zu niedrigen Kosten importiert werden.
Um dagegen Gas über weite Strecken zu transportieren, benötigt man
teure Anlagen oder Pipelines. Folglich war es für die US-Wirtschaft
nach dem Peak 1971 am billigsten, die eigene Ölversorgung durch Importe zu decken. Entsprechend war es auch nicht nötig, viel Geld für
die Entschließung neuer Förderstätten im eigenen Land auszugeben.
Der Ölverbrauch ging nicht zurück, die Importe stiegen immer weiter
und sind heute fast doppelt so hoch wie die nationale Fördermenge.
Erst in jüngster Zeit ist es aufgrund massiver Ölpreissteigerungen
wieder rentabel geworden, Öl aus der Bakken-Formation zu fördern
(einer Gesteinsformation in North Dakota und Montana), was wiederum eine Trendwende bewirkte und der Hubbert-Theorie entgegenläuft.
Beim Erdgas verhält es sich genau umgekehrt. Aufgrund der hohen
Importkosten ist es sinnvoll, in die Erschließung neuer heimischer
Vorkommen zu investieren, selbst wenn die Förderung teuer ist, denn
nur so kann die nationale Versorgung aufrecht erhalten werden. Der
Markt transformiert diese Nachfrage in hohe Preise. Auf dem ameri
kanischen Gasmarkt gab es bisher zwei Preisspitzen:XI Eine in den Jah-
254
Kapitel 6
ren 1982 bis 1985 und die andere um 2006 bis 2008. Auf beide Preisspitzen folgte eine Steigerung der Gasförderung (vgl. Abbildung).
Diese Interpretation wird von der Zahl der Erkundungsbohrungen
in den USA bestätigt. In den Jahren 1982 bis 1985 gab es hier eine bemerkenswerte Steigerung,XII ein weiterer Anstieg folgte in den ersten
Jahren des neuen Jahrtausends. Diese Steigerungen korrespondieren
mit dem Anstieg der Gasförderung, der sich seit etwa 2006 beobachten lässt.
Es scheint also, dass sich der aktuelle Trend in wirtschaftlicher Hinsicht nicht von dem früheren Anstieg in den 1980er Jahren unterscheidet, auch wenn nun geologisch andere Vorkommen ausgebeutet werden. Der Anstieg ist in erster Linie auf wirtschaftliche Faktoren und
die Verfügbarkeit finanzieller Ressourcen aufgrund der hohen Preise
zurückzuführen. Wenn der Markt bereit ist, für einen mineralischen
Rohstoff einen hohen Preis zu bezahlen, dann wird eine Technologie
eingesetzt, mit der man diesen Rohstoff fördern kann. Oft wählt man
dafür eine Methode, die schon lange bekannt ist, aber nicht angewandt
wurde, weil sie bislang zu teuer war.
Wir dürfen jedoch nicht vergessen, dass in den USA derzeit Gas
in enormen Mengen gefördert wird, mit der Folge, dass die Reserven
auch entsprechend rasch aufgebraucht sein werden. Tatsächlich nimmt
die Zahl der Bohranlagen seit kurzem ab,XIII und da man vor der Förderung bohren muss, signalisiert dies bereits den späteren Rückgang
der Gasförderung. Auch die Gaspreise sind in den vergangenen Jahren wieder gesunken, und die immer noch zunehmende Förderung
und die steigenden Investitionen nehmen immer mehr die Form einer
Spekulationsblase an, die in naher Zukunft platzen könnte.XIV Die aktuellsten verfügbaren Daten zeigen, dass die Gasförderung 2012 immer
noch höher war als 2011, aber die Mengen steigen derzeit nicht mehr
weiter an.XV Es kann also gut sein, dass ein Rückgang nicht mehr lange
auf sich warten lässt.
Weltweite Entwicklungstrends
Das amerikanische »Modell« lässt sich nicht so einfach auf andere
Regionen der Welt übertragen. Für Europa sind die Schätzungen über
die Vorkommen von unkonventionellem Gas sehr unsicher; die verfügbaren Mengen liegen aber aller Wahrscheinlichkeit nach unter denjenigen in den USA. In China dagegen könnte es Vorkommen geben,
die mit den amerikanischen vergleichbar sind.XVI Im dicht besiedelten
Europa sind die Widerstände gegen das »Fracking« jedoch möglicher-
255
weise so groß und die rechtlichen Hürden so hoch, dass die Förderung
unmöglich oder nur sehr schwer umzusetzen ist.
Gewiss lässt sich Erdgas auch verflüssigen und dann mit dem Schiff
transportieren. Im Prinzip könnten Regionen wie Europa daher vom
Schiefergasboom in den USA profitieren. Doch wie wir bereits festgestellt haben, wird die Förderphase in den USA wahrscheinlich zu kurz
sein, um die erforderlichen Investitionen zu rechtfertigen, die für den
Bau einer Infrastruktur zur Gasverflüssigung und zum Gastransport
benötigt werden. Gasimporteure wie Westeuropa werden also weiter an
ihren bisherigen Erdgaslieferanten und dem komplizierten Pipelinesystem festhalten, mit dem das Erdgas zu ihnen gelangt. Doch da beim
Management der Pipelines und der zukünftigen Gasversorgung vor
allem in Westeuropa auch geopolitische Faktoren von Bedeutung sind,
bleiben zahlreiche Ungewissheiten. Es wird keinen weltweiten »Peak
Gas« wie beim Erdöl geben, doch die Erschöpfung der Vorkommen
wird sich in Form lokaler Krisen manifestieren, die von der Öffentlichkeit wahrscheinlich als politisch bedingt gedeutet werden. Dennoch
müssen wir uns langfristig der Tatsache stellen, dass wir es mit einem
nichterneuerbaren, begrenzten Rohstoff zu tun haben.
Umweltauswirkungen der Förderung unkonventioneller
Rohstoffe
Zum Abschluss dieser Einschätzung ist eine kurze Bemerkung über
die Auswirkungen der neuen, unkonventionellen Ressourcen auf das
Ökosystem angebracht. Vor allem Schiefergas wird oft als »Brückenressource« bezeichnet, mit der man den Übergang von fossilen Brennstoffen zu den Erneuerbaren Energien bewältigen könnte.XVII Tat
sächlich liefert Erdgas die gleiche Energiemenge wie Kohle, verursacht
aufgrund seiner anderen chemischen Zusammensetzung und seiner
Verwendbarkeit in Gasturbinen, die meist effizienter sind als die Dampfturbinen in Kohlekraftwerken, jedoch deutlich weniger Emissionen.
Man darf allerdings nicht nur den Energieoutput von Kohle und Gas
betrachten, sondern muss auch die Energie berücksichtigen, die man
bei der Förderung aufwenden muss, und die dabei auftretenden Verluste. Es wurde behauptet, dass Schiefergas, was die Emission von Treibhausgasen betrifft, größere Schäden anrichtet als Kohle, weil es während
der Förderung zur Freisetzung von Methan kommt.XVIII Außerdem hat
Methan, der Hauptbestandteil von Erdgas, als Treibhausgas stärkere
Auswirkungen als Kohlendioxid. Diese Interpretation ist zwar umstrit
ten,XIX lässt sich jedoch nicht gänzlich ignorieren. Wir müssen darüber
256
Kapitel 6
hinaus berücksichtigen, dass höhere Förderkosten auch bedeuten, dass
mehr Ressourcen – einschließlich Energie – aufgewandt werden müssen. Damit sinkt die Effizienz des Nutzungszyklus, wodurch ein höherer
Verschmutzungsgrad pro geförderter Energieeinheit resultiert, unabhängig davon, wie effizient der gewonnene Energieträger bei der Energieerzeugung in einem Kraftwerk ist.
Daher kann unkonventionelles Gas ebenso wenig wie konventionelles Erdgas unser Klimaproblem losen oder lindern. Zudem sollte
man bedenken, dass Investitionen in die Förderung unkonventioneller
Gase und in die Entwicklung neuer fragwürdiger Techniken unsere
finanziellen Spielräume zur Entwicklung echter Lösungen einschränken. Tatsächlich wird der zunehmende Einsatz von Energieträgern mit
geringerer Energiedichte die klimaschädigenden Auswirkungen des
menschlichen Handelns noch verstärken.
Schlussbetrachtung
Das Beispiel der USA gilt als Beleg dafür, dass wir weltweit in ein neues
Zeitalter der fossilen Brennstoffe eintreten. Ausgehend von dieser Haltung zerfällt die öffentliche Meinung in zwei verschiedene Lager. Die
einen glauben, dass uns die neuen Technologien in Kombination mit
menschlichem Einfallsreichtum ein neues und bislang unerforschtes
Territorium eröffnen: eine breite Palette an Ressourcen, die uns Jahrzehnte, wenn nicht sogar Jahrhunderte des Überflusses bescheren. Die
anderen meinen, dass der Energiesektor lediglich versucht, die Fördermengen der Flüssigbrennstoffe möglichst hoch zu halten. So werden
weiterhin Ressourcen aus anderen Bereichen der Wirtschaft abgezogen, um die Ausbeutung der fossilen Energieträger weiter voranzutreiben – so lange es möglich ist.
Die hier vorgestellten Fakten und Überlegungen zeigen, dass die
zweite Interpretation die wahrscheinlichere ist. In die Entwicklung
neuer Förderanlagen in den USA wurden enorme Summen investiert.
Diese Anlagen haben es der Industrie erlaubt, den Förderrückgang zunächst zu stoppen und dann sogar in einen Anstieg umzukehren. Das
hat allerdings zur Folge, dass Rohstoffe, deren Vorkommen begrenzt
ist, in enormen Mengen abgebaut werden. Es gibt bereits Anzeichen
dafür, dass das Wachstum stagniert und wir bald eine neue Phase des
Rückgangs erreichen.
Aufgrund verschiedenster Probleme ist es unwahrscheinlich, dass
sich das amerikanische »Vorbild« auf andere Regionen übertragen lässt.
Daher werden Regionen wie etwa Europa wohl weiter auf konventio
257
nelles Gas vertrauen, auch wenn die Zukunft voller politischer und
wirtschaftlicher Ungewissheiten ist. Für das konventionelle wie das
unkonventionelle Gas gilt, dass sie nicht erneuerbar und ihre Vorkommen damit begrenzt sind. Das »neue Zeitalter« der fossilen Brennstoffe
wird sich daher aller Wahrscheinlichkeit nach als kurzlebiger Ausreißer auf dem Weg zum unvermeidlichen Rückgang erweisen.
Dank: Der Autor dankt Colin Campbell, Jean Laherrère, Massimo Nicolazzi und
Karl Wagner für ihre Vorschläge und Kommentare.
Abfall der Moderne: Treibhausgase
Sind die Umweltbelastungen mit Schwermetallen, die durch den Bergbau
entstehen, als solche bereits ziemlich gravierend, so scheinen sie sich aber
immerhin nicht direkt auf die Homöostase des Ökosystems Erde auszuwirken. Für ein anderes Experiment, das wir seit einiger Zeit durchführen, gilt
dies nicht: Die Emission von Treibhausgasen aus der Verbrennung fossiler
Energieträger, insbesondere in Form von Kohlendioxid hat das Potential,
einen sehr viel größeren Schaden anzurichten. Die CO2-Konzentration in
der Atmosphäre hat sich von rund 270 Teilen pro Million (ppm) der vorindustriellen Ära auf das heutige Niveau von annähernd 400 ppm erhöht
und wird weiterhin steigen213. Von den durch die Verbrennung von fossilen
Brennstoffen erzeugten 300 Milliarden Tonnen Kohlenstoff verweilt etwa
die Hälfte noch in der Atmosphäre, wie sich durch Isotop-Untersuchungen
herausfinden lässt, der Rest ist zum Großteil in den Ozeanen gelöst.
Welche Auswirkungen der plötzliche Anstieg der CO2-Konzentration hat,
muss man im Prinzip erst einmal abwarten, doch verfügen wir über einige
Kenntnis, was eventuell auf uns zukommen könnte. Oft wird gesagt, die
Klimawissenschaft sei eine Frage der Modelle, wobei impliziert wird, dass
Modelle unsicher sind und wir deshalb nicht wirklich wissen können, wie
warm der Planet tatsächlich wird. Gelegentlich ist gar zu hören, es sei nicht
einmal sicher, ob er sich überhaupt erwärmen wird. Solche Aussagen zeugen von falschen Vorstellungen über die moderne Klimatologie. Wenn es
zutrifft ist, dass Modelle einen wichtigen Teil der Klimaforschung darstellen,
dann ist es ebenso zutreffend, dass – je mehr Daten gesammelt und je mehr
Untersuchungen durchgeführt werden – das Forschungsfeld der sogenannten »Paläoklimatologie« für unser Verständnis dessen, was zurzeit geschieht
und was eventuell für die Zukunft zu erwarten ist, immer mehr an Bedeutung gewinnt.
»Dank« und »der
Autor dankt«?
258
Kapitel 6
CO2-Konzentration (in ppm)
380
360
340
Instrumentell gemessen
Ergebnisse aus Eisbohrkernen
320
300
280
260
1012 kg Kohlenstoff/Jahr
8
6
C-Freisetzung aus Verbrennung
fossiler Treibstoffe
Netto-Kohlenstofffluss
(Quellen vs. Senken)
4
2
0
1750
1800
1850
1900
1950
2000
Abbildung 6–4: Durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen verursachte CO2-Emissionen .
Seit 1750 nehmen die Kohlendioxid-Konzentrationen in der Atmosphäre kontinuierlich zu.
Ein Teil des Kohlenstoffs wird in sogenannten Senken, etwa in den Ozeanen oder im Humus
quasipermanent festgelegt. Auf den größten dieser Speicher, die Kalkgesteine,
können wir allerdings nicht hoffen; denn die Kalkfällung ist ein langsamer Prozess.
Aus der Paläoklimatologie wissen wir, dass wir die Konzentration von
Treibhausgasen, vor allem CO2, in der Atmosphäre nicht als isolierten Faktor betrachten können, der in Abhängigkeit von einer einzigen Empfindlichkeitszahl, deren Wert wir noch immer nicht genau kennen, die Temperaturen verändert. Der Kohlenstoffgehalt in der Atmosphäre ist Teil des
Kohlenstoffkreislaufs und wirkt sich auf das gesamte Erdsystem aus. Der
Kohlenstoffkreislauf und die Schwankungen beim Treibhauseffekt sind seit
uralten geologischen Zeiten immer ein integrierter Bestandteil des Ökosys-
259
tems gewesen. Wenn gesagt wird, nichts in der Biologie ergebe einen Sinn
ohne das Konzept der Evolution, dann gilt gleichermaßen, dass nichts in der
Paläoklimatologie einen Sinn ergibt, wenn man das Konzept des Kohlenstoffkreislaufs und der Rolle von CO2 als Treibhausgas außen vorlässt.
Wie bereits in früheren Kapiteln dargestellt, ist die Entwicklung der Erdökosphäre durch Veränderungen in der CO2-Konzentration in hohem Maße
beeinflusst worden. Diese Veränderungen haben die Temperaturen auf dem
Planeten gleichwohl innerhalb jener Grenzen gehalten, die notwendig sind,
damit sich flüssiges Wasser auf der Oberfläche halten kann. Unsere Frage
muss deshalb aktuell lauten: Was wird sich aus der Störung entwickeln, die
wir heute beobachten und die ihre Ursache in der Verbrennung eines großen Teils der Kohlenstoffverbindungen hat, die in vergangenen geologischen
Epochen infolge von bio-geologischen Prozessen in den Boden versenkt
wurden. Angesicht dessen, wie lange die sedimentäre Versenkung des Kohlenstoffs gedauert hat, beeindruckt besonders die Geschwindigkeit, mit der
seine Entnahme und Beseitigung vonstatten gehen. Während die Zeit für
die Einlagerung sich in einer Größenordnung von Jahrmilliarden bewegt,
brauch(t)en wir für Abbau und Umwandlung des Kohlenstoffs in CO2 einen
Zeitraum in der Größenordnung einiger weniger Jahrhunderte. Auch hier
kann das, was heute geschieht, im Kontext der paläoklimatischen Daten
betrachtet werden. Wenn wir berücksichtigen, dass alle Erhöhungen des
CO2-Gehaltes in der Vergangenheit mit größeren Katastrophen und Massensterben auf dem Planeten einhergingen, können wir nachvollziehen, von
welcher Brisanz das Problem ist, mit dem wir konfrontiert sind.
Das Problem der ansteigenden CO2-Konzentration könnte faktisch durch
Sekundäreffekte verstärkt und verschlimmert werden; etwa durch die Freisetzung von Methan. Methan ist ein Treibhausgas mit noch stärkerer Wirkung als CO2. Es ist in den Permafrostgebieten und auf dem Meeresboden
in Form von Hydraten gebunden214, die eine veritable Klimabombe darstellen, die zu einem katastrophalen Anstieg der Erdtemperatur führen könnte.
Infolge unkontrollierbarer Erwärmung, so die Aussage einer Reihe von
Untersuchungen215, könnten manche Gegenden der Erde sich derart aufheizen, dass menschliches Leben dort nicht mehr möglich wäre. Selbst wenn
es nicht zu solchen Extremen käme, wäre das Überleben der Menschen
doch indirekt bedroht, und zwar durch die verheerenden Auswirkungen, die
eine Veränderung der mittleren Temperatur für die Landwirtschaft mit sich
brächte. Dass das Meereis der Nordpolarregion neuerdings (2012) fast vollständig weggeschmolzen ist, kann nicht nur als ein Indikator gelten, dass die
globale Erwärmung tatsächlich stattfindet. Sie ist darüber hinaus ein Beleg
dafür, dass der Prozess sich beschleunigt, möglicherweise infolge von Rückkopplungsphänomen, bei denen Methan und andere Faktoren eine Rolle
spielen, wie etwa die Reduzierung der Albedo infolge der Eisschmelze. Mit
260
Kapitel 6
einem sinkenden Rückstrahlvermögen wäre ein kraftvoller Verstärkungsfaktor geschaffen, vergleichbar mit den CO2-Emissionen216, die vom Menschen verursacht sind. Im Grunde erwarten wir nicht nur eine erhebliche,
sondern auch eine sehr rasche Erwärmung des gesamten Planeten217. So
gesehen müssen die vom Weltklimarat (IPCC) erstellten Szenarien als zahm
und unrealistisch angesehen werden. Die Veränderungen könnten sehr viel
schneller kommen. Und die Temperatur muss gar nicht um die vollen fünf
bis sechs Grad Celsius ansteigen, die einige Modelle als Obergrenze angeben. Bereits zwei Grad würden eine Katastrophe auslösen, in Form einer fast
vollständigen Schmelze der meisten Festlandeiskappen. Ein solches Ereignis
würde den Meeresspiegel um mindestens einige Meter ansteigen lassen.
Hier muss nun ein ganz grundsätzlicher Punkt zur Sprache kommen. Auf
den ersten Blick scheinen die Probleme der Ressourcenerschöpfung einerseits und des Anstiegs der Mitteltemperatur andererseits in einem Gegensatz
zueinander zu stehen. Man könnte argumentieren, dass Ressourcenknappheit das Problem der Erwärmung abschwächen, wenn nicht sogar ganz aus
der Welt schaffen würde. Wie sollen wir denn, wenn uns der Brennstoff ausgeht, überhaupt noch weiterhin globale Erwärmung produzieren können?
Zu diesem Thema wurden bereits unzählige Debatten und Diskussionen geführt. Einige Autoren haben sich auf den Standpunkt gestellt: ja, eine Klima
katastrophe der Art, wie sie von Szenarien auf der Grundlage paläoklimatologischer Forschung vorausgesagt werden, könnte durch Ressourcenknappheit
tatsächlich verhindert werden218, 219, 220, 221. Die Berechnungen enthalten jedoch ein großes Maß an Ungewissheit und stützen sich auf Parameter, deren
Wert nicht mit Bestimmtheit festgelegt werden kann. Zudem beziehen die
meisten verfügbaren Klimamodelle die Möglichkeit einer »Methankatastrophe« nicht mit ein. Eine solche Katastrophe würde den Erwärmungsprozess
erheblich beschleunigen und ihn von allem entkoppeln, was die Menschheit
fähig oder willens wäre, in Bezug auf eine Reduzierung von Kohlenstoff
emissionen zu tun. Die meisten Klimamodelle betrachten Treibhausgasemis
sionen als einen exogenen Parameter, der definitionsgemäß von Rückkopplungseffekten, die innerhalb des Modells entstehen, nicht berührt wird. Ein
neuer Bericht von Hook und Xu222 kommt zu dem Schluss, dass »das Erreichen des Fördermaximums bei fossilen Brennstoffen nicht als ein Faktum
eingestuft werden sollte, das automatisch eine Lösung für das Problem des
anthropogenen Klimawandels bringen wird«.
Was man aber sagen kann, ist, dass trotz des Rückgangs der Weltwirtschaft
zurzeit keine Veränderung bei dem nahezu linearen Wachstumstrend der
CO2-Konzentration in der Atmosphäre festzustellen ist. Stattdessen könnte
Folgendes passieren: Es könnte sich zunehmend als notwendig erweisen,
unreine und teure Ressourcen, wie etwa Teersande anstelle von konventio
nellem Öl, zu fördern. Dadurch würde die Effizienz des Produktionspro-
261
zesses vermindert und noch mehr CO2 für die gleiche Menge an erzeugter
Energie anfallen. Darüber hinaus erleben wir eine beunruhigende Wachstumstendenz bei den Methanemissionen aus den nördlichen Regionen unseres Planeten223. Selbst auf lange Sicht ist es unwahrscheinlich, dass Ressourcenknappheit allein uns vor der globalen Erwärmung retten kann.
Der Begriff »Globale Erwärmung« beschreibt nur unvollständig, was die
breitgestreute Verteilung einer riesigen Menge von bergbaulich gewonnen
Mineralien mit der Ökosphäre der Erde anrichtet. Selbst die Bezeichnung
»Klimawandel« erfasst nur einen Teil des Phänomens, insofern als sie Auswirkungen wie den Anstieg des Meeresspiegels und die Versauerung der
Ozeane nicht vollständig einschließt, genauso wenig wie den Verlust an Biodiversität. »Störung des Ökosystems« oder sogar »Zerstörung des Ökosystems« wären die treffenderen Begriffe. Beide drücken sehr viel besser die
kombinierten Effekte einer Lawine an Schadstoffen aus, die sich nicht allein
in der Erdatmosphäre, sondern auch in der Geo- und Hydrosphäre anreichern. Es ist das Ökosystem, das der menschlichen Spezies das Phänomen
des Lebens ermöglicht. Deshalb liegt es auf der Hand, dass für den Menschen
die Erhaltung der Daseinsgrundlage eigentlich allererste Priorität haben
müsste. Wie dringlich die Situation ist, sollte leicht zu erkennen sein, nicht
zuletzt wenn man sich anschaut, wie hart die Dürreperioden des Jahres 2012
die Landwirtschaft getroffen und welche Schäden sie beim Getreide und bei
allem, was sonst noch angebaut wird, angerichtet haben. Trotz immer erdrückenderer Beweise scheint die Menschheit derzeit nicht bereit zu sein, ihren
negativen Einfluss auf das Ökosystem zu reduzieren, indem sie verträglichere Wege sucht, mit den Mineralressourcen des Planeten umzugehen. Die
Folgen dieser Untätigkeit machen sich überall bemerkbar und werden sich
für die Menschheit und das Ökosystem im Allgemeinen bedauerlicherweise
wohl kaum günstig auswirken.
Das Anthropozän
Die gegenwärtige Lage des Ökosystems kann man auch im Licht des »Anthro
pozäns« betrachten. Mit diesem Konzept wird eine Ära beschrieben, in der
die menschlichen Aktivitäten das Ökosystem der Erde signifikant beeinflusst
haben. Der Begriff wurde zu Anfang des 21. Jahrhunderts geprägt und insbesondere von Paul Crutzen bekannt gemacht224. Mittlerweile ist das Anthro
pozän im Vokabular des 21. Jahrhunderts angekommen; in die offizielle
Nomenklatur der geologischen Zeitalter ist er jedoch noch nicht aufgenommen worden – auch wenn es inzwischen allgemein anerkannt ist, dass die
menschlichen Aktivitäten die Bedingungen auf dem Planeten stark beeinflusst haben, und zwar nicht erst seit dem Beginn des Industriezeitalters,
262
Kapitel 6
sondern schon lange zuvor. Ruddiman zufolge225, 226 hat die Agrarwirtschaft
schon vor rund 8.000 Jahren eine massive Auswirkung auf das Erdklima
gehabt. Die von den Bauern erzeugten Methanemissionen ebenso wie die
Abholzung der Wälder haben die Erde vielleicht davor bewahrt, in eine neue
Abkühlungsphase abzugleiten, die zu einer erneuten Eiszeit geführt hätte,
ähnlich den Eiszeiten, die seit rund zwei Millionen Jahren ganz wesentlich
die Klimabedingungen auf der Erde bestimmt haben. Die von Ruddiman
aufgestellte These kann man nicht als bewiesen ansehen; sie ist aber doch ein
Hinweis auf die bedeutsamen Auswirkungen der menschlichen Aktivitäten
auf das Klima.
Der Einfluss, den die Agrarwirtschaft in grauer Vorzeit auf das Klima hatte,
verblasst aber auf jeden Fall gegenüber dem Ausmaß der heutigen Aktivitäten in Industrie und Landwirtschaft. Die schlimmsten Auswirkungen des
großen, vom Menschen selbst inszenierten Bergbauexperiments werden sich
erst noch zeigen. Wir können nicht im Einzeln sagen, was geschehen wird,
aber wir wissen, dass der anthropogene Bergbau die Erde in einen anderen
Planeten verwandelt hat und dass diese Transformation immer noch anhält.
Das ist dann ein Planet, auf dem sich sowohl die Oberfläche – infolge des
Bergbaus – verändert hat als auch die Zusammensetzung der Ökosphäre –
infolge der Einbringung wesensfremder Chemikalien und Mineralien. Das
ist der Höhepunkt des Anthropozäns, eines neuen Zeitalters, in dem die
Atmosphäre Treibhausgase in Mengen enthält, wie sie dort mehrere Millionen Jahre lang nicht aufgetreten sind. Das ist dann ein Planet, auf dem die
Ozeane versauert und die Polareiskappen geschrumpft oder schon ganz verschwunden sind. Ein Planet mit so hohen Temperaturen, dass ein Leben in
den Tropen nicht mehr möglich sein wird, auf dem das Wasser der Ozeane
so sauer geworden ist, dass das Leben größtenteils aus ihnen verschwunden
ist, und der ansteigende Meeresspiegel die meisten menschlichen Siedlungen
an den Küsten überflutet hat. Ob es uns gelingen wird, auf diesem neuen Planeten zu überleben, kann man heute noch nicht sagen227. Es kann gut sein,
dass uns ein dunkles Zeitalter bevorsteht: die dunkle Seite des Bergbaus.
Der Bereich der Erneuerbaren Energien ist in den letzten zwei bis drei Jahrzehnten auf beein
druckende Weise gewachsen; vor allem die Solar- und die Windenergie spielen hier – mit unterschiedlicher regionaler Fokussierung – eine herausragende Rolle. Und es gibt bislang keinerlei
Anzeichen für ein Nachlassen, trotz Rezessionsphasen und schlechter Wirtschaftslage. Setzt sich
der momentane Wachstumstrend fort, könnten sowohl die Photovoltaik als auch die Windkraft
um das Jahr 2020 herum jeweils das Ziel von einem Terawatt installierter Leistung erreichen.
Kann man daraus den Schluss ziehen, dass sich fossile Brennstoffe durch erneuerbare Energie
substituieren lassen? Das kommt darauf an, was genau wir unter »Substitution« verstehen.
Kapitel 7
Die Red-Queen-Hypothese:
die Zukunft der Zivilisation
Wettlauf nach
den Regeln der Roten Königin
Es war im fünften Jahrhundert unseres Zeitalters, als das Weströmische Reich
nach einer Periode des Niedergangs, die sich über mindestens drei Jahr
hunderte hinzog, verblühte und verschwand. Während dieser langen Phase
des Verfalls kann es den Kaisern nicht entgangen sein, dass im Reich irgendetwas in die völlig falsche Richtung lief. Gleichwohl fiel ihnen nichts anderes
ein, als um die Erhaltung des Status Quo zu kämpfen. Sie liefen sozusagen
den Wettlauf der Roten Königin, der Red Queen, einer Figur aus dem Buch
»Alice hinter den Spiegeln« von Lewis Carroll. Die Rote Königin herrscht
über ein Reich, in dem jeder so schnell rennen muss, wie er kann, wenn er
bleiben will, wo er ist. Genauso war es bei den Römern. Auch sie unternahmen enorme Anstrengungen, um ihre Position zu halten, und vermieden
dabei jedwede Veränderung in der politischen und wirtschaftlichen Struktur des Reiches.
Für das Römische Reich war es ein aussichtsloses Rennen. Die natürlichen Ressourcen, die das imperiale System aufrechterhalten hatten, gingen
zur Neige; die spanischen Minen produzierten weder Gold noch Silber. Es
gab keine Nachbarn mehr, die man einfach so überrennen und ausplündern
konnte, die Landwirtschaft litt unter der Erosion und dem Verlust an fruchtbarem Boden. Die enormen Ausgaben für die Armee, für die mächtigen
Befestigungsanlagen, für den Kaiserhof und den gewaltigen bürokratischen
Apparat machten ein Steuersystem erforderlich, das die römische Gesellschaft
schließlich in den Bankrott trieb. In seinem Buch The Collapse of Complex
Societies228 legt Joseph Tainter seine Interpretation für den Niedergang des
Römischen Reiches dar. Demnach war es genau der Versuch, es zusammenhalten, der das Reich zum Einsturz brachte. Die bürokratischen Strukturen,
die das Wachstum des Reiches gewährleistet hatten, erwiesen sich nun selbst
als Last: ökonomisch gesehen, waren die Investitionen in soziale Komplexi-
266
Kapitel 7
tät höher als der Nutzen daraus und die Renditen schwanden, zugleich war
das System unfähig, die neuartige Situation sich verringernder Ressourcen
zu meistern.
Und doch lag die Lösung für die Probleme des Römischen Imperiums
direkt vor Augen. Die Herrschenden waren nur nicht in der Lage, sie zu
erkennen – das »Mittelalter«. Es bedeutete, Europa von der alles erstickenden Bürokratie des Reiches zu befreien, von den riesigen Kosten für den
Unterhalt von stehenden Heeren und Befestigungsbauwerken und von der
furchtbaren Steuerlast, die im Begriff war, die Gesellschaft in ihrem innersten Gefüge zu zerstören. Im Mittelalter übernahmen örtliche, im Bedarfsfall aufgebotene Waffenpflichtige die Aufgabe der Verteidigung. Man musste
weder für einen kaiserlichen Hof noch für eine kaiserliche Bürokratie aufkommen, und Steuern zahlte man nur an lokale Herrscher. Nach einer Phase
der wirtschaftlichen Schrumpfung, die den Böden die Chance gab, sich zu
regenerieren, und den Wäldern die Möglichkeit, nachzuwachsen, konnte
Europa wieder agrarwirtschaftlichen Wohlstand aufbauen und in der Epoche der sogenannten »Renaissance« in eine neue Phase kulturellen und wirtschaftlichen Wachstums eintreten.
Die römischen Kaiser konnten nicht begreifen, wie dringend notwendig
umfassende Veränderungen in der Organisation des Reiches waren. Man
kann sagen, dass sie der Neigung des Menschen zum Opfer fielen, »den Hebel
in die falsche Richtung umzulegen«, um eine Formulierung von Jay Forrester, dem Begründer der Systemdynamik, zu gebrauchen. Donella Meadows
beschrieb den Gedanken später noch genauer in ihrer bekannten Abhandlung über Leverage Points: Places to Intervene in a System229. Ausgangspunkt
bildet die Vorstellung, dass die meisten »komplexen« Systeme (gesellschaftliche, wirtschaftliche, biologische und so weiter) über »kritische Punkte« oder
»Hebelpunkte« verfügen, an denen man mit einem vergleichsweise geringen
Aufwand an Energie und Ressourcen eingreifen kann, um große Veränderungen zu erzielen, indem es den Rückkopplungsprozessen innerhalb des
Systems überlassen wird, das Ergebnis der Aktion auf ein bestimmtes Ziel
hin zu verstärken. Das Problem besteht darin, dass die meisten Leute zwar
klar erkennen, wo die Hebelpunkte eines Systems liegen, dann aber dazu
neigen, das Endergebnis der Rückkopplungskaskaden falsch einzuschätzen
und deshalb die Hebel verkehrt anzusetzen. Die römischen Kaiser legten die
Hebel also buchstäblich ständig in die falsche Richtung um: sie vergrößerten
die Armee, anstatt sie zu verkleinern, sie schufen noch mehr Bürokratie,
anstatt sie zu verschlanken, und so weiter.
Die Situation, in der wir uns heute befinden, hat viel gemein mit der Notlage der alten römischen Kaiser. Auch wir haben Probleme mit abnehmenden natürlichen Ressourcen, ausufernder Bürokratie, Umweltverschmutzung
aller Art. Das soll nun nicht heißen, dass wir uns für die Lösung unserer
267
Probleme auf ein neues Mittelalter einstellen müssen, mit Rittern in Rüstun
gen und befestigten Burgen und allem Drum und Dran. Es heißt aber sehr
wohl, dass auch wir bisher vielleicht ein Red-Queen-Rennen gelaufen sind.
Vielleicht haben auch wir die Hebel in die falsche Richtung umgelegt. Wir
unternehmen große Anstrengungen, um alles so zu bewahren, wie es ist,
ohne uns klar zu machen, dass es nur einen Weg aus unserer Zwangslage
gibt: nämlich den Wandel mit offenen Armen zu empfangen, anstatt gegen
ihn anzukämpfen.
Sehr oft ist das, was wir als Lösung bezeichnen, etwa für Peak Oil, Klima
wandel und ähnliches, nichts anderes als eine Methode das Problem zu verschieben. Auf lange Sicht könnte es sich dadurch aber verschlimmern. In
vorangehenden Kapiteln wurde dargestellt, dass wir es nicht mit einem einzigen, sondern mit mehreren Problemen zu tun haben, die sich gegenseitig
beeinflussen; in erster Linie das gleichzeitige Auftreten von knapper werdenden Mineralressourcen mit dem Klimawandel. Vieles von dem, was als Reaktion auf eine bestimmte Problematik vorgeschlagen wird, ist nicht nur völlig
ungeeignet, Abhilfe zu schaffen, sondern führt möglicherweise anderswo zu
enormen Verschlechterungen. Man denke etwa an die Idee, auf Ölknappheit
mit »verschärftem Bohren« zu reagieren – mehr bohren, tiefer bohren und
an Orten bohren, wo kein Mensch bisher gebohrt hat (»drill, baby, drill« war
das Mantra von Sarah Palin, der republikanischen Kandidatin für die Vizepräsidentschaft im Jahr 2008). Mehr Bohren führt aber natürlich zu noch
schnellerer Erschöpfung der Vorräte, während sich gleichzeitig das Klima
problem verschärft, denn die Produktion wird weniger effizient und erzeugt
mehr Treibhausgase. Bestimmte Vorschläge, das Treibhausgasproblem effektiv zu mindern, bereiten Schwierigkeiten in umgekehrter Richtung. Die »Ab
scheidung und Speicherung« von Kohlendioxid aus Kohlekraftwerken in
geologischen Lagerstätten ist mit Sicherheit ein Weg, um Emissionen kurzfristig zu reduzieren. Aber selbst unter der Annahme, das unterirdisch einge
lagerte CO2 würde wirklich an Ort und Stelle bleiben, erhöht CO2-Seques
trierung die Stromkosten und erfordert zwangläufig die Verbrennung von
mehr Kohle, um die Energie für den Abscheidungsprozess zu liefern. Das
Problem der Verknappung verschärft sich folglich. Es ließen sich noch viele
ähnliche Beispiel aufzählen. Unsere Schwierigkeiten rühren oftmals daher,
dass wir unfähig sind, auch die Konsequenzen unseres Handelns mit zu bedenken: also daher, dass wir die Hebel in die falsche Richtung umlegen.
Als erstes müssen wir deshalb klären, was genau wir unter »Lösungen«
für die aktuellen Probleme verstehen. Wenn wir darunter verstehen, dass wir
eine Kombination von verbesserten Technologien und positiven Marktkräften brauchen, um damit alles auf dem heutigen Stand zu halten, einschließlich Geländewagen und Urlaubsflüge nach Hawaii, dann wird das schlichtweg nicht funktionieren. Technik kann viel bewegen, doch die Gesetze der
268
Kapitel 7
Physik kann sie nicht aus den Angeln heben. Der Red-Queen-Wettlauf ist
nicht zu gewinnen. Wir können die Augen nicht davor verschließen, dass
uns große Veränderungen bevorstehen. Ob wir sie nun akzeptieren oder uns
dagegen wehren, spielt auf lange Sicht gesehen keine Rolle, kommen werden
sie auf jeden Fall. Heute können wir zumindest eines tun: wir können uns
genau ansehen, welche Formen dieser Wandel annehmen und wie die Welt
aussehen könnte, auf die wir zusteuern.
Unter der Annahme, dass es unabdingbar ist, unsere Abhängigkeit vom
konventionellen Bergbau zu verringern und ebenso seine Auswirkungen auf
das Ökosystem zu reduzieren, dabei aber gleichzeitig noch eine irgendwie
geartete funktionierende Industriewirtschaft aufrechtzuerhalten, sind drei
Vorgehensweisen denkbar:
1. Seltene Mineralien durch häufig vorkommende Mineralien zu substituieren.
2. Mineralien wiederzuverwerten und wiederzuverwenden.
3. Den Verbrauch sämtlicher Mineralrohstoffe zu reduzieren.
Im Folgenden werden nun alle drei Varianten nacheinander untersucht.
Substitution
Als Heilmittel gegen Knappheit erfreut sich die Substitution großer Beliebtheit. Wenn uns irgendeine seltene Mineralressource ausgeht, so die Idee,
dann können wir diese jederzeit durch eine andere, die häufiger vorkommt,
ersetzen. Oft lässt sich angeblich allein über den Preis, eine Substitution herbeizuführen. Der Gedanke geht auf Hotelling und seine »Regel«230 zurück.
Sie beruht auf der Annahme, dass es immer eine »Backstop-Ressource« gibt,
die jede beliebige nicht erneuerbare Ressource ersetzen wird, sobald deren
Preis nur hoch genug gestiegen ist. In den meisten Fällen geht der Markt
effekt jedoch mit dem Effekt technischer Optimierung einher, die die Preise
der neuen Ressourcen, sobald sie auf dem Markt auftauchen, reduziert. Auf
diese Weise wächst die Menge der verfügbaren Ressourcen, während man sie
verbraucht. Das englische Sprichwort, man könne den Kuchen nicht gleichzeitig essen und besitzen, also beides zugleich haben, wird hier außer Kraft
gesetzt. Es gibt überhaupt kein Dilemma: Der Kuchen wird nämlich sogar
größer, je mehr man davon isst! Konsequent auf die Spitze getrieben, führte
die Idee der Substitution zu ziemlich optimistischen Einschätzungen, um
es einmal vorsichtig auszudrücken. So erklärte etwa der Wirtschaftswissenschaftler Julian Simon, die Ressourcen der Erde könnten »eine stetig wachsende Bevölkerung für die kommenden sieben Milliarden Jahre mit Energie
versorgen231«. Substitution wird hier als eine Methode verstanden, mit der
man den Red-Queen-Wettlauf gewinnen kann. Wenn wir schon alles substi-
269
tuieren können, warum sollten wir uns dann wegen der Ressourcenerschöpfung Sorgen machen?
Leider ist das Substituieren nicht so einfach, wie es im Lichte theoretischer Argumentation erscheinen mag. Das Konzept ist auf jeden Fall stichhal
tig, solange es sich in physikalisch stimmigen Grenzen bewegt. Diese Grenzen wurden wohl erstmals im Jahr 1976 ausgelotet, in einer von H. E. Goeller
und Alvin Weinberg232 verfassten Studie. Die beiden Verfasser stellten das
sogenannte »Prinzip der unendlichen Substituierbarkeit« auf. Obwohl ihre
These vielleicht noch optimistischer wirkt als die »sieben Milliarden Jahre«
von Julian Simon, wurde sie doch auf soliden physikalischen Grundsätzen
erstellt. Goeller und Weinberg waren sich bewusst, dass es, selbst wenn man
ausreichend Energie zur Verfügung hätte, unmöglich wäre, die undifferenzierte Erdkruste abzubauen (das heißt, eine »Universalmaschine« wäre nicht
vorstellbar). Deshalb machten sie den Vorschlag, seltene Elemente durch
solche zu ersetzen, die in der äußersten Schale häufig vorkämen und somit
von der Erschöpfung der Erze nicht betroffen sein würden und die sich
außerdem mit einigermaßen vernünftigem Energieaufwand abbauen ließen.
Durch die Kombination von Energie und ressourcensparendem technischem
Fortschritt, so ihre These, würde sich ökonomisch gesehen fast jedes Nutzmineral ersetzen lassen (das »unendliche Substituierbarkeitsprinzip« war
physikalisch gesehen nicht ganz wörtlich zu nehmen).
Goeller und Weinberg bauten die Kernaussage ihrer These im Wesentlichen auf Beispielen auf, unter anderem auf Kupfer. Kupfer ist ein seltenes
Element in der Erdkruste. Lässt es sich durch etwas ersetzen, das häufiger
vorkommt? Ja, wir können Aluminium verwenden, dessen spezifische Leitfähigkeit fast so hoch ist wie bei Kupfer. Die durchschnittliche Konzentration
von Aluminium in der Erdrinde beträgt 1,4 Prozent und liegt damit höher
als die der Kupfererze, die wir heutzutage abbauen. Es ist nicht offensichtlich,
wie wir Aluminium auch aus gewöhnlichem Gestein gewinnen können statt
aus dem Aluminiumerz Bauxit, dem aktuell genutzten Ausgangsmaterial,
aber auf jeden Fall ist Aluminium als dritthäufigstes Element reichlich vorhanden. In absehbarer Zukunft werden wir also kein Problem damit haben,
dass es uns ausgeht.
Es ist zwar möglich, Kupfer durch Aluminium zu ersetzen, trotzdem gibt
es hier zwei grundsätzliche Probleme. Das eine ist technisch begründet.
Aluminium ist zwar ein guter Leiter, seine chemischen und mechanischen
Eigenschaften unterscheiden sich allerdings stark von denen des Kupfers.
Aluminium ist spröde, es oxidiert leicht, vor allem aber können sich dünne
Aluminiumdrähte entzünden, wenn sie erhitzt werden. Wenn es also darum
geht, ein elektrisches System neu zu verkabeln, dann gilt es nicht nur ein
Element durch ein anderes zu ersetzen, sondern das gesamte System neu zu
durchdenken. In den 1970er Jahren war es in den USA in der Tat üblich
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Luftaufnahmen_Nordseekueste_2012-05-by-RaBoe-478.jpg
270
Kapitel 7
Abbildung 7–1: Rotschlamm als Abfall der Aluminiumherstellung, Bützflethermoor/Niedersachsen
Aluminium ist nicht nur eines der häufigsten Elemente der Erdkruste, es erscheint in vieler Hinsicht
auch als idealer Ersatz für edlere und weniger häufige Metalle, etwa Kupfer. Doch Aluminium
hat es in sich: Seine Gewinnung ist nicht nur äußerst energieintensiv, sie hinterlässt der Natur auch
eine hohe Bürde – Rotschlamm, den wasserunlöslichen Rest aus der Behandlung des Rohstoffs
Bauxit mit Natronlauge. In den Ländern des Südens wird die ätzende Brühe nicht selten ungeklärt
in Flüsse und Seen eingeleitet – mit entsprechenden Folgen für das Ökosystem.
geworden, Wohnhäuser mit Aluminium zu verkabeln; fast alle diese Häuser
wurden aber später neu mit Kupferkabeln ausgestattet, weil die Aluminiumdrähte durch Kurzschlüsse, Überhitzung und Brände Probleme verursacht
hatten233.
Zum andern ist die Substitution von Kupfer durch Aluminium auch deshalb problematisch, weil die Aluminiumproduktion so energieintensiv ist.
Geht man nach den verfügbaren Daten234, dann benötigt die Herstellung von
Aluminium mehr als viermal so viel Energie wie die der gleichen Menge
Kupfer (210 gegenüber 50 Megajoule pro Kilogramm). Wenn man darüber
hinaus bedenkt, dass Aluminium Strom schlechter leitet als Kupfer, so ergibt
sich eine noch größere Differenz bei der Energie, die man braucht, um einen
Aluminiumdraht herzustellen, der die gleiche Menge an Strom transportieren kann wie Kupfer.
Die Probleme, die sich im Fall von Kupfer und Aluminium ergeben, sind
für die Substitution ganz allgemein typisch. Sie ist oft machbar, aber nie ohne
Komplikationen und häufig nur mit großem Energieaufwand durchzuführen. Diese Schwierigkeiten finden sich auch bei anderen von Goeller und
Weinberg untersuchten Beispielen. Edelstahl etwa ist eine Legierung aus
271
Eisen und (hauptsächlich) Chrom. Eisen ist in der Erdkruste häufig, Chrom
jedoch nicht, also gibt es hier ein Knappheitsproblem. Edelstahl ließe sich
durch Titan ersetzen, welches häufig ist und in konstruktiven Anwendungen
dort eingesetzt werden kann, wo Korrosionsbeständigkeit Voraussetzung ist.
Leider ist Titan ein Metall mit hohem Schmelzpunkt, für dessen Produktion
riesige Mengen Energie benötigt werden. Laut Norgate et al.235 brauchen
wir 361 Megajoule pro Kilogramm für die Produktion von Titan, gegenüber
nur 75 Megajoule pro Kilogramm für Edelstahl. Auch hier entpuppt sich die
Substitutionsstrategie erneut als sehr energieintensiv. Es gibt noch weitere
Beispiele, etwa die Substitution von Quecksilber in Vakuumpumpen durch
synthetisches Öl aus Petroleum.
Substitution ist also machbar, zumindest in einigen Fällen, aber sie benötigt Energie. Nicht so viel, wie eine »Universalmaschine für den Bergbau«
bräuchte, um Elemente aus normalem Gestein zu gewinnen, aber nichtsdestotrotz signifikante Mengen. Als Goeller und Weinberg im Jahr 1976 ihre
These vom Prinzip der Substituierbarkeit aufstellten, da gingen sie davon
aus, dass die Atomenergie irgendwann die fossilen Brennstoffe ersetzt haben
würde, und zwar in einem allmählichen reibungslosen Übergang, und dass
die Menschheit durch die Atomenergie in ein Zeitalter gelangt wäre, in dem
Energie in großer, immerfort wachsender Fülle zur Verfügung stünde. Wäre
dies der Entwicklungspfad des globalen Energiesystems gewesen, hätten wir
ausreichend Energie, um das »unendliche Substituierbarkeitsprinzip« als
einen möglichen Ausweg aus der aktuellen Krise in Betracht zu ziehen. Seit
damals ist aber vieles anders geworden. Das Szenario eines breiten Ausbaus
der Atomkraft, worauf Goeller und Weinberg ihr Substituierbarkeitskonzept
aufgebaut hatten, wird in naher Zukunft nicht Wirklichkeit werden, vielleicht sogar überhaupt nie.
Wenn wir nun also Mittel und Wege suchen, wie sich durch Substitution
der Ressourcenerschöpfung begegnen lässt, dann dürfen wir nicht damit
rechnen, dass eine immerfort wachsende Energiemenge zur Verfügung steht.
Gleichwohl können wir einen gewissen Teil knapper Ressourcen auf jeden
Fall ersetzen, sofern wir hierfür die nötige Energie haben. Das Problem ist,
dass unser Vorrat an fossilen Brennstoffen zurückgeht und wir auf lange
Sicht nicht mehr darauf zählen können. Womit lassen sich aber dann fossile
Energieträger substituieren? Das ist mit Sicherheit keine einfache Aufgabe.
Die Hoffnung, man könnte sie mit Biokraftstoffen lösen, gründet auf einem
groben Missverständnis, was die Effizienz der Photosynthese und die Erfordernisse der Landwirtschaft betrifft236. Aussichtsreiche Kandidaten für eine
Substituierung fossiler Brennstoffe stellen hingegen Photovoltaik oder Wind
kraft dar, die zur jüngsten Generation von Techniken im Bereich der erneuer
baren Energien gehören. Die öffentliche Meinung reagiert auf entsprechende
Pläne offenkundig ablehnend und wehrt sich oft sogar vehement. Man be
272
Kapitel 7
trachtet sie als Spielzeug, das nur erfunden wurde, um die Landschaft zu
verschandeln und das Geld der Steuerzahler darauf zu verschwenden, wenig
oder gar keine brauchbare Energie zu produzieren. Werfen wir jedoch einen
Blick auf die Wachstumsraten dieser Energietechniken, zeigt sich ein beeindruckender Fortschritt. Die Erzeugung erneuerbarer Energie wächst mit
exponentieller Geschwindigkeit und verdoppelt sich alle fünf Jahre. Keine
andere Energietechnik hat bisher ein solches Wachstum erlebt. Sehen wir
womöglich Licht am Ende des Tunnels? Nichts kann auf ewig exponentiell
wachsen, das ist wahr; trotzdem sind wir Zeugen einer Energierevolution.
Erneuerbare Energie hat einen Markt und wächst. Wo aber liegen die Grenzen der regenerativen Energieträger?
Die Leistungsfähigkeit der erneuerbaren Energien bei der Energieerzeugung hängt hauptsächlich von zwei Faktoren ab: von ihrer Energieeffizienz,
ausgedrückt in Form des Erntefaktors (EROEI), und von ihrer Umwandlungseffizienz, ausgedrückt in Form der Fläche, die für die Gewinnung einer
bestimmten Energiemenge benötigt wird. Das ist ein Bereich, der sich gerade
sehr rasch entwickelt; man kann aber wohl sagen, dass der Erntefaktor von
alternativen Energien wie Wind und Photovoltaik immer noch unter dem
der fossilen Brennstoffe liegt237.
Angesichts der technischen Weiterentwicklung liegt es aber durchaus im
Bereich des Möglichen, dass der Erntefaktor erneuerbarer Energien bald den
der fossilen Brennstoffe übertreffen wird. Unter bestimmten günstigen Bedingungen (zum Beispiel hoher Isolierungsgrad) kann der Erntefaktor bei
manchen hochentwickelten Dünnschicht-Solarzellen größer sein als bei den
aktuellen fossilen Brennstoffen238, 239. Infolge technischer Verbesserungen und
Skalenfaktoren ist auch der Energieerntefaktor der Windenergie im Steigen
begriffen240. Was die zur Energiegewinnung benötigte Fläche betrifft, so ist
zu berücksichtigen, dass die Umwandlungseffizienz von kommerziellen Solarmodulen heutzutage zehn Prozent bei weitem übersteigt. Daher könnte
es durchaus möglich sein, Energie in einer Größenordnung zu erzeugen, die
mit den heute produzierten Mengen vergleichbar sind, und dafür prozentual gesehen erheblich weniger Land in Anspruch zu nehmen als die Betonbauwerke der Gegenwart, mit denen der Mensch die Erde auf Dauer ver
siegelt hat.
Dies alles soll nicht heißen, dass regenerative Energie fossile Brennstoffe
in allen ihren Aufgaben »ersetzen« könnte, also etwa auch bei der Lieferung
von Treibstoff für Geländewagen. Es heißt aber sehr wohl, dass erneuerbare
Energie theoretisch genau so viel Energie wie die fossilen Brennstoffe produzieren kann, vorausgesetzt wir sind bereit, in die Entwicklung alternativer
Energieträger zu investieren. Ob man erneuerbare Energien eine »Lösung«
nennen kann, hängt auch hier wieder davon ab, was genau wir darunter verstehen. Ginge es bei der Nutzung dieser Energie darum, Mineralressourcen
Neuer Absatzumbruch, sonst zu
große Satzlöcher
273
in solchen Mengen zu gewinnen, die ausreichen, um seltene Metalle durch
häufigere zu ersetzen, dann wäre eine solche Nutzung möglich, zumindest
auf lange Sicht.
An diesem Punkt stellt sich allerdings eine grundsätzliche Frage: Sind die
erneuerbaren Energien denn nicht ihrerseits auf nicht erneuerbare seltene
Mineralien angewiesen? In Teilen muss man die Frage bejahen; richtig ist
aber auch, dass dies keine essentielle Abhängigkeit ist. Photovoltaikzellen
kann man zum Beispiel ausnahmslos mit Materialien bauen, die in der Erdkruste häufig vorkommen: also mit Silizium, Phosphor, Bor und Stickstoff
für die Zelle sowie Aluminium für die Kontakte. Das einzige seltene Metall,
das in der aktuellen siliziumbasierten Zelle verwendet wird, ist Silber für den
Rückkontakt. Dieses Silber kann man aber mit minimalen Leistungsverlusten durch andere Metalle ersetzen. Eine Alternative zu Photovoltaikanlagen
sind solarthermische Anlagen, die mit Hilfe von Spiegeln hohe Temperaturen in einer Wärmeleitflüssigkeit erzeugen, mit der dann eine Wärmekraftmaschine betrieben wird. Für solche Anlagen braucht man im Wesentlichen
Aluminium oder Stahl für Spiegel und Rohrleitungen, sowie Stahl für die
Dampfturbinen, die mechanische Energie erzeugen. Für die Umwandlung
der mechanischen Energie in elektrische Energie werden Magnete benötigt,
die heute normalerweise unter Verwendung von seltenen Erden hergestellt
werden, doch kann man sie auch ohne seltene Elemente produzieren. Allerdings geht dabei Leistung verloren und das Gewicht ist höher. Was Windkraftanlagen betrifft, so werden sie meist unter Verwendung von häufigen
Materialien hergestellt: nämlich Beton, Stahl und Aluminium. Auch hier
wieder sind die Seltenen Erden für die Magnete, die mechanische Energie
in elektrische Energie umwandeln, beim Mineralbedarf der kritische Punkt.
Doch wie oben bereits erwähnt, lassen sich Magnete auch ohne Seltene
Erden herstellen. Der Einsatz solcher Magnete ginge zwar auf Kosten der
Leistungsfähigkeit der Windanlage, doch die Nutzung der Windkraft wäre
damit nicht ausgeschlossen.
Erneuerbare Energien haben ein Problem: die intermittierende und saiso
nal schwankende Stromerzeugung. Es ist aber nicht unlösbar. Speichertechnologien sind durchaus vorhanden; sie fallen allerdings als Zusatzkosten ins
Gewicht. Wollen wir wie derzeit üblich sicherstellen, dass Strom »auf Abruf«
zur Verfügung steht, würde die Speicherung elektrischer Energie höchstwahrscheinlich mehr kosten, als wir uns leisten können. Auch die Speicherung ist jedoch eher eine Frage der Anpassung als der Technologie. Eine
minimale Grundversorgung (Grundlast) kann durch eine Kombination von
nicht intermittierenden regenerativen Technologien wie Geothermie, Wasserkraft und Biomasse sichergestellt werden. Sie können allesamt ohne den
Einsatz von seltenen Metallen funktionieren. Schließlich können intelligente
Stromnetze helfen, nicht allein die Schwankungen auszugleichen, indem sie
274
Kapitel 7
den überschüssigen Strom einer großen Zahl von Stromlieferanten einspeisen, sondern auch indem sie Nachfrage und Verbrauch »auf Abruf« steuern.
Beim Strom erscheint uns ein solcher Markt ungewohnt. In vielen Geschäftsbereichen ist das aber der Normalzustand. Kein Mensch rechnet zum Beispiel damit, dass er für einen Interkontinentalflug ein Ticket »auf Abruf«
bekommt; dass er also einfach so zum Flughafen gehen und das Ticket kaufen kann – es sei denn, er ist bereit, einen hohen Preis zu zahlen. Der Strommarkt könnte sich auf ähnliche Weise entwickeln, einer Tendenz folgend,
die sich bereits herausschält: unterschiedliche Kosten für unterschiedliche
Zeiten und Tage. Strom wird nach wie vor jederzeit zur Verfügung stehen,
nur zu bestimmten Zeiten wird er dann eben wesentlich teurer.
Aber selbst wenn Energie verfügbar ist, kann sich Substitution sehr schwierig oder teuer gestalten, wie etwa bei den Edelmetallkatalysatoren, die derzeit
hauptsächlich für Abgaskatalysatoren bei Automobilen verwendet werden.
Zurzeit gibt es keine Ersatzstoffe für die in Kombination eingesetzten Edelmetalle (vgl. den Beitrag von Ugo Bardi und Stefano Caporali, Seite XX).
Damit ist nicht gesagt, dass sich nicht auch andere Wege finden ließen, um
die von Verbrennungsmotoren erzeugten Schadstoffemissionen zu verringern. Dazu müssten wir uns aber wieder ans Reißbrett setzen und das Thema
ganz von vorne neu überdenken. Vielleicht müssen wir auf einen ganz anderen Motorentyp umsteigen, wie etwa batteriegetriebene Elektromotoren.
Setzen wir Lithium bei der Batterieherstellung ein, stehen wir weiterhin vor
einem Knappheitsproblem, wenn auch wahrscheinlich nicht in der Dramatik
wie bei Edelmetallen und fossilen Brennstoffen (vgl. den Beitrag von Emilia
Suomalainen, Seite XX).
Sehen wir uns noch ein letztes Beispiel an: Phosphate als Düngemittel.
Sie sind für die Landwirtschaft unverzichtbar. Phosphate treten in der Erdkruste nicht selten auf, jedoch kommen Lagerstätten mit hoher Phosphatkonzentration nicht häufig vor. Phosphor kann in der Landwirtschaft durch
keinen anderen Stoff ersetzt werden. Er ist essentiell für den biologischen
Mechanismus von Lebewesen. Um die Produktivität der Landwirtschaft ohne
Zugabe von Phosphaten auf dem heutigen Stand zu halten, müssen wir uns
neue landwirtschaftliche Methoden einfallen lassen, die ohne diesen Dünger auskommen. (vgl. den Beitrag von Patrick Derý, Seite XX).
Alle genannten Beispiele illustrieren, dass Substitution zwar in vielen,
aber nicht in allen Fällen möglich ist, und dass sie durchweg hohe Kosten
verursacht. Wäre das Substituieren eines seltenen Mineralrohstoffs bequem
und einfach, dann hätten wir das schon längst gemacht. Gleichwohl ist Substituierung eine gute Strategie, vorausgesetzt wir akzeptieren erstens, dass
wir beträchtliche Ressourcen in diese Aufgabe investieren müssen, zweitens,
dass nicht alles und jedes substituiert werden kann und drittens, dass die
Welt infolge dieses Prozesses eine fundamental andere sein wird, als wir sie
275
kennen. Derzeit sieht es bei den meisten Menschen nicht so aus, als ob sie
dafür bereit wären, aber im Lauf der Zeit, während wir uns immer weiter
Richtung Zukunft bewegen, wird man gewisse Veränderungen ganz einfach
hinnehmen müssen.
Wiederverwertung und Wiederverwendung
Die Wiederverwertung und Wiederverwendung unseres Industrie- und Siedlungsabfalls ist in der Umweltbewegung sehr populär. Könnten wir unseren
Abfall vollständig wiederverwerten, dann gäbe es in der Tat kein Knappheitsproblem, und wir könnten das, was wir in der Vergangenheit mit viel Mühe
aus den Bergwerken geholt haben, bis in alle Ewigkeit immer wieder von
neuem verwenden. Auf diese Weise würden sich auch die Umweltauswirkungen des Bergbaus erheblich verringern, da keine neuen Materialien ins
Ökosystem gelangen würden. Damit hätten wir allerdings wiederum den
Red-Queen-Wettlauf gewonnen und verharrten auf der Stelle.
Leider ist es aber nicht nur ausgeschlossen, irgendetwas zu 100 Prozent
wiederzuverwerten, selbst sich dem Ideal anzunähern, ist für ein Industriesystem mit den heutigen Strukturen extrem schwierig. Dass etwas schwierig
ist, heißt natürlich nicht, dass man jeden Versuch von vornherein unterlassen sollte. Maßnahmen mit dem Ziel, die Wiederverwertung von Siedlungsund Industrieabfällen zu steigern und zu verbessern, sind inzwischen weit
verbreitet, und die Anstrengungen der letzten Jahrzehnte sorgten für einen
»Rückfluss« natürlicher Ressourcen in die Wirtschaft, der sich allmählich
verstetigt.
Als wirklich problematisch erweist sich das Fehlen jeglicher Anstrengung,
den Abfall auf eine Art und Weise zu behandeln, die die Wiedergewinnung
von verwendbarem Material erleichtert. Bisher ging es eher darum, ihn unsichtbar zu machen. Abfallwirtschaft bedeutete bis vor noch gar nicht all
zu langer Zeit nichts weiter, als den gesamten Abfall unsortiert in Tonnen
zu sammeln und in große Erdlöcher, die sogenannten »Deponien«, zu werfen. Infolgedessen hat sich ein großer Teil der Mineralien, die in den letzten
Jahrhunderten in die Weltwirtschaft eingeflossen sind, heute in diesen Deponien aufgehäuft.
Wir erinnern uns alle an Lavoisiers Gesetz von der Erhaltung der Masse:
nach dem Erhaltungssatz in der Chemie bleibt die Gesamtmasse unverändert, es kommt nichts dazu und nichts verschwindet. Die Mineralien, die
wir mühselig aus den Minen geholt haben, sind also nicht verschwunden.
Sie sind immer noch irgendwo dort in den Deponien. Könnten wir das, was
wir in den Müllhalden entsorgt haben, wiedergewinnen, könnten wir den
Kreislauf schließen und die Rohstoffe würden uns nicht ausgehen. Stellt die
Neuer Absatzumbruch,
sonst Hurenkind.
276
Kapitel 7
sogenannte »Sekundärrohstoffgewinnung durch Deponierückbau«241 also
einen praktikablen Lösungsweg dar?
Wenn sie mit adäquaten Sicherheitsmaßnahmen gebaut wurde, ist eine
moderne Deponie ein Langzeit-Abfallspeicher. Es gibt Deponien, die noch
aus der Römerzeit stammen und nach wie vor übel riechen, wenn Archäologen sie aufgraben. Archäologie ist tatsächlich oft nichts anderes als das Studium dessen, was Menschen früherer Zivilisationen weggeworfen haben. Die
Erforschung menschlicher Hinterlassenschaften kann man auch auf unsere
eigene Zivilisation anwenden und untersuchen, was wir in den letzten Jahrzehnten oder Jahrhunderten in modernen Deponien entsorgt haben. Interessante Artefakte aller Art werden so zu Tage gefördert. Wenn es aber darum
geht, große Mengen elementarer Rohstoffe rückzugewinnen, dann ist die
Ausbeutung von Deponien keine einfache Angelegenheit.
Die Schwierigkeit liegt darin, dass Abfall normalerweise in den Deponien
eingelagert wird, ohne dass man einen Gedanken auf die Möglichkeit einer
späteren Wiedergewinnung verschwendet. Nicht dass eine Deponie einfach
so aufgehäuft würde, wie es sich gerade ergibt. Die modernen Entsorgungsanlagen sind Schicht für Schicht aufgebaut, mit dem Ziel, unerwünschte
Reaktionen wie etwa Fäulnisprozesse organischer Substanzen zu reduzieren.
Oft sind sie auch mit Systemen ausgestattet, die das durch anaerobe Gärung
entstehende Methan teilweise auffangen und zur Erzeugung elektrischer
Energie nutzen. Metalle allerdings, die für die Rückgewinnung interessant
wären, werden fast immer gründlich vermischt mit allem anderen hineingeworfen.
Die durchschnittliche Konzentration seltener Metalle in einer Deponie ist
niedrig. Für ihre Rückgewinnung gilt also das Prinzip der bergmännischen
»Universalmaschine« – energieaufwändige Ausbeutung und ein hohes Maß
an Umweltverschmutzung. Was eine Deponie allerdings von einem konventionellen Bergwerk unterscheidet, ist die Tatsache, dass man Metalle häufig
in Form von makroskopischen Objekten finden kann, zum Beispiel Aluminiumdosen, Elektrokabel oder Stahlteile. Dies erlaubt Scheidemethoden, die
bei konventionellem Abbau nicht in Frage kämen. Eisengegenstände können zum Beispiel mit Hilfe magnetischer Felder ausgesondert werden, Aludosen mit Hilfe von Wirbelstromscheidern, andere Objekte dagegen mittels Sortiervorgängen, die etwa die unterschiedliche Dichte der einzelnen
Stoffe ausnutzen. Zum Abbau von Metallen in Deponien gibt es vielfältige
Strategien, aber alle Maßnahmen sind als komplex, aufwändig und niemals
hundertprozentig wirksam zu bewerten. Ebenso wirft der Arbeitsplatz für
die Beschäftigten in puncto Sicherheit und belastender Arbeitsumwelt viele
Fragen auf. Im Abfall finden sich auch organische Bestandteile, so dass der
Müll faulendes Material enthält. Das riecht nicht nur übel, sondern kann
wegen der hohen Zahl an Krankheitserregern schädlich für die Gesundheit
277
Abbildung 7–2: Informelles Recycling in den Ländern des Südens
Weltweit arbeiten hunderttausende von Menschen unter gefährlichen und ungesunden
Bedingungen auf Müllhalden, wo sie Rohstoffe aussortieren und in den Produktionskreislauf
zurückführen. Die hier abgebildete Deponie Gramacho, in Rio de Janeiro, wurde 2012 geschlossen.
Zunehmend arbeiten informelle Sammler in organisierten Gruppen und gewinnen dadurch
an Lebensqualität, Anerkennung und Einkommen.
sein. Gleichzeitig kann Müll auch Gegenstände mit scharfen Rändern, Gift,
Sprengstoffe, schädliche Gase und weitere mögliche Gefahren bergen. In der
Praxis ist Sekundärrohstoffgewinnung durch Deponierückbau in industrialisierten Ländern eine komplexe und so gut wie nie wirtschaftlich lohnende
Angelegenheit, außer in den Fällen, wo die Flächen einer ehemaligen Deponie besonders wertvoll sind, zum Beispiel für die Stadtentwicklung. Selbst in
einem solchen Fall bleiben Zweifel, ob dies alles überhaupt Sinn macht, wenn
man das Ziel verfolgt, die Auswirkung auf das Ökosystem zu reduzieren.
Es sieht also so aus, als sei die Industriegesellschaft nicht in der Lage, Deponien zur Rohstoffrückgewinnung zu nutzen; in den ärmeren Gesellschaften jedoch könnte sich die Situation etwas günstiger darstellen. Dort stellt
Abfallverwertung eine Arbeit dar, die traditionell den ärmsten Schichten vorbehalten ist. Für die Tätigkeit, die sie verrichten, gibt es mehrere Bezeich
nungen. Im Englischen werden sie oft »binner« (von »bin« = Abfalleimer)
genannt, in Brasilien wird der portugiesische Begriff »catadores« benutzt, in
Spanisch sprechenden lateinamerikanischen Ländern trifft man häufig auf
278
Kapitel 7
das Wort »cartoneros«. Ganz gleich wie sie heißen, diese Arbeiter machen
einen sinnvollen Job und schaffen es, sich einen Lebensunterhalt zu verdienen, ohne der Gesellschaft zur Last zu fallen. Es ist eine gute Idee, die mit
uralten Methoden des Ressourcenmanagements manches gemeinsam hat:
das sogenannte »Ährenlesen«242 optimierte den landwirtschaftlichen Ertrag,
indem man sehr simple Mittel und Wege fand, die Überreste der Saat einzusammeln.
Durch Nachlese aus Abfall Rohstoffe zu sammeln bedeutet einen geringen Aufwand an Ressourcen und Energie, ist also sehr effizient und schadet
der Umwelt nicht. Es gibt Anzeichen dafür, dass diese Methode der Abfallbehandlung dabei ist, sich auf der Welt zu verbreiten. Unter der Bezeichnung
»participatory sustainable waste management«243 laufen Projekte partizipativer Abfallwirtschaft (vgl. den Beitrag von Jutta Gutberlet, S. XX). Es regt
sich allerdings auch Widerstand. Zum einen sehen die etablierten Müllentsorgungs- und Wiederverwertungsunternehmen in den Müllsammlern eine
Konkurrenz. Zum andern hält die politische Linke dagegen, die hinter den
Projekten eine Strategie vermutet, die arbeitende Klasse in einem Zustand
dauerhafter Armut zu halten. Und schließlich neigen Regierungen dazu,
alles, was sie nicht mit Sicherheit unter Kontrolle halten können, mit Argwohn zu betrachten und in der Regel zu verbieten. Fast immer wird der Einsatz der »catadores«, »cartoneros« und »binners« miserabel bezahlt, oft wird
die Arbeit auch ausdrücklich durch Gesetz verboten244. Vor allem dann,
wenn die Müllsammler nicht unter dem Schutz von Gesetzen oder formellen Institutionen stehen, ist ihre Arbeit schwer, schmutzig und gefährlich;
Kinderarbeit ist an der Tagesordnung. Soll dieser Ansatz zur Abfallverwertung der Gesellschaft Nutzen bringen, so muss er anerkannt und durch entsprechende Gesetzgebung, die die Arbeiter vor den Gefahren ihrer Tätigkeit schützt, unterfüttert werden. Vielleicht führt dies ja zu einer kleinen
Revolution in der Abfallwirtschaft, mit dem Ergebnis, dass von dem, was
wir gewohnt sind, achtlos wegzuwerfen, ein größerer Teil wieder verwertet
wird. Aber selbst wenn alle geforderten Verbesserungen eingeführt würden,
könnte allein durch die Abfallverwertung aus Deponien nicht mehr als ein
kleiner Teil des Abfalls der Industriegesellschaft recycelt werden.
Es gibt Methoden der Abfallentsorgung, die im Hinblick auf die nachgelagerte Rückgewinnung von Mineralien sogar noch schlechter sind als Müllhalden. Immer wieder hat man gefährlichen Abfall in den Ozean verklappt,
ohne einen Gedanken an die langfristigen Folgen zu verschwenden oder zu
berücksichtigen, dass durch dieses Vorgehen die Wiederverwertung der entsorgten Materialien für immer unmöglich gemacht wurde (zum Glück ist so
etwas heute durch internationale Verträge untersagt,245 wenn es auch sicher
immer noch geschieht). Im Vergleich zur Deponierung wird die Müllver
brennung oft als fortschrittlicher betrachtet. Ganz abgesehen von den Um
279
weltproblemen, die sie erzeugt, dürfte die Müllverbrennung aber die allerschlechteste Lösung sein, was die Wiederverwertung von Material am Ende
des Abfallkreislaufs angeht. Die festen Verbrennungsrückstände enthalten
beträchtliche Mengen verwertbarer Mineralien. Es sind bereits einige Anläufe
unternommen worden, Methoden der Rückgewinnung zu erforschen246.
Die zur Trennung der verschiedenen Komponenten erforderlichen chemischen Prozesse sind jedoch komplex und energieintensiv. Aus Asche lassen
sich durchaus Stoffe wie Natrium, Kalium und Kalzium gewinnen, doch sind
dies keineswegs entscheidende Ressourcen für die Industrie. Was die Gewinnung von Edelmetallen betrifft, sind die Kosten derart hoch, dass es überhaupt keinen Sinn macht. Auch hier stoßen wir wieder auf den kritischen
Punkt bei der »Universalmaschine«: Es geht nicht um Quantität, sondern
um die Energiekosten.
Die Probleme, die sich bei der »nachgelagerten« Wiederverwertung von
Mineralressourcen aus Industriekreisläufen ergeben, haben zu Anstrengun
gen geführt, den »vorgelagerten« Bereich besser zu organisieren, also Abfall
zu erzeugen, der nicht einfach nur eine zufällige Mischung von allem und
jedem darstellt. Dieses Konzept wird oft als »getrennte Müllsammlung« bezeichnet. In den industrialisierten Regionen der Welt ist es üblich, die Bewohner der Siedlungsgebiete aufzufordern, ihren Hausmüll in unterschiedliche
»Abfallströme« zu sortieren: Papier, Plastik, Metall oder Biomüll. Manchmal
erhalten die Bürgerinnen und Bürger für ihre Bemühungen bescheidene
Summen zurück, wenn sie zum Beispiel die Aludosen oder Plastikflaschen
in dem Laden, in dem sie sie erworben haben, »zurückverkaufen« können,
also bei Rückgabe Pfand erhalten.
Manchmal wird die Abfallverwertungsstrategie auch mit negativen Anreizen (Bußgeldern) durchgesetzt, wenn Bürgerinnen und Bürger die Mülltrennung nicht ordnungsgemäß durchführen. Ob nun Zuckerbrot oder Peitsche zum Einsatz kommt, auf jeden Fall führt der Prozess zu erheblichen
Verbesserungen. Die verschiedenen Ströme, die aus der getrennten Müllsammlung zu den Verwertungsanlagen kommen, sind jedoch oft nicht sortenrein genug, als dass man daraus neue Rohstoffe zu Marktpreisen herstellen
könnte. Das soll nicht heißen, dass man diese Anstrengungen nicht unternehmen sollte. Eine unvollkommene Mülltrennung ist immer noch besser
als gar keine. Doch entstehen dabei große Schwierigkeiten und hohe Kosten.
Mit der getrennten Sammlung von Hausmüll allein wird man das Knappheitsproblem bei Mineralien nicht lösen.
Das Grundproblem bei der Abfallverwertung, ganz gleich wie sie organisiert ist, liegt darin, dass die Handlungsoptionen beschränkt sind, solange es
keine drastischen Veränderungen beim derzeitigen Konzept der Abfallwirtschaft selbst gibt. Betrachten wir etwa das sogenannte »Downcycling«. Recyceltes Material weist gegenüber dem aus den ursprünglichen Mineralressour
Absatzumbruch eingefügt. Sonst Hurenkind.
280
Kapitel 7
cen hergestelltem Material normalerweise schlechtere Qualität auf, da die
Kosten, die aufzubringen wären, um Sekundärrohstoffe von der Reinheit der
primären Rohstoffe zu gewinnen extrem hoch wären. Anhand des Stahls
wollen wir den Effekt des Downcyclings illustrieren. Für diesen Werkstoff
gibt es auf der ganzen Welt ein gut eingerichtetes Wiederverwertungssystem. Heute werden bei Eisen und Stahl 68 Prozent der gesamten Produktion recycelt247. Das ist sicherlich vorbildlich, gleichwohl gibt es ein Problem: Der überwiegende Teil der heute produzierten Stahllegierungen enthält
weitere verschiedene Metalle, die man entsprechend der spezifischen Anwen
dung zugibt. Stahl kann Chrom, Kobalt, Silizium, Mangan, Vanadium und
andere Legierungselemente enthalten, je nach den erforderlichen Eigenschaften Härte, Zugfestigkeit oder Korrosionsresistenz. Beim Stahlrecycling
wird Stahlschrott unterschiedlichster Art (alte Autos, Altmetall, Haushaltsgeräte) eingeschmolzen, der selbstverständlich auch die unterschiedlichsten Stahllegierungen enthält. Die Konzentration der aus den verschiedenen
Stahlsorten eingebrachten metallischen Begleitelemente während der Aufbereitung zu überwachen, gestaltet sich derart komplex und aufwändig, dass
dies nur selten gut funktioniert. Infolgedessen entspricht die Zusammensetzung des recycelten Werkstoffes im Durchschnitt all den Zusammensetzungen, die sich aus der Mischung der unterschiedlichen eingeschmolzenen
Stahlsorten ergeben. Eine solche Stahllegierung ist von minderer Qualität
und nur für wenig anspruchsvolle Zwecke zu gebrauchen.
Seltene Erden im Elektroschrott:
die Nadel im Heuhaufen recyceln
Rolf Jakobi
Bis vor wenigen Jahren war der Begriff der Seltenen Erden allenfalls
Chemikern ein Begriff. Heute sind sie in aller Munde, denn diese Stoffe
sind für viele Hightech-Anwendungen unverzichtbar und ihnen droht
dasselbe Schicksal wie vielen anderen Ressourcen: Sie werden knapp.
Dabei schlummern im Elektroschrott große Mengen dieser und anderer
Metalle – doch die Rückführung der Seltenen Erden in den Produktions
prozess steckt noch in den Kinderschuhen.
Praktisch alle Prozesse in der Industrie und im privaten Bereich sind
in unterschiedlichem Ausmaß auf elektronische Geräte angewiesen.
Die industrielle Produktion, der Verkehr, die Kommunikation, die
281
Energie- und Nahrungsmittelversorgung – ohne elektronische Unterstützung ist heute kaum noch etwas denkbar. Das Überleben unserer
modernen Zivilisation basiert auf Millionen von elektronischen Modu
len, Chips, Halbleitern, Lasern sowie einer unterbrechungsfreien und
zuverlässigen Versorgung mit Elektrizität. Und praktisch alle elektronischen Geräte enthalten in sehr geringen Mengen so genannte Seltene
Erden. Dieser Nebengruppe des Periodensystems gehören 17 Metalle
an – Elemente, deren Verwendung für das Funktionieren elektronischer Geräte unerlässlich ist.I Ihre strategische Bedeutung beruht darin,
dass es für die meisten von ihnen keine Alternativen gibt, die gleichermaßen effektiv wären.
China dominiert den Markt mit Seltenen Erden
Seltene Erden werden nur in einigen wenigen Regionen der Welt ab
gebaut. Neueren Erhebungen des Geologischen Diensts der Vereinigten Staaten (U.S. Geological Survey, kurz USGS) zufolge, befinden sich
über 97 Prozent der aktiven Minen und 48 Prozent der bekannten Reserven in China.II Seltenerdmetalle finden sich häufig in Kombination
mit anderen Metallen, und die zu ihrer Förderung und Abtrennung
erforderlichen Verfahren sind komplex und kostspielig. Eine der Abbaustätten für seltene Erden in der westlichen Hemisphäre ist die Moun
tain Pass Rare Earths Mine in Kalifornien. Die Mine wurde 2002 aus
wirtschaftlichen und ökologischen Gründen stillgelegt, nach einem
Besitzerwechsel Ende 2010 aber wieder in Betrieb genommen – eine
Maßnahme, die im Zusammenhang mit den hektischen Bemühungen
steht, die Abhängigkeit des Westens von chinesischen Exporten durch
die Suche nach neuen Vorkommen und die Reaktivierung alter Minen
reduzieren.
Die sich verknappenden Vorräte an Erdöl und Erdgas, der Anstieg
der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre und der Klimawandel werden in der Öffentlichkeit und der Politik intensiv und kontrovers diskutiert. Bislang vergleichsweise unbemerkt geblieben ist
dagegen eine nicht minder gefährliche Verknappung von Elementen,
deren Namen wahrscheinlich nur wenigen Experten geläufig sind. In
dem Endbericht eines vom deutschen Bundeswirtschaftsministerium
initiierten Forschungsprojekts werden auf Grundlage der bekannten
Vorkommen und der aktuellen Fördermengen die Reserven- und Ressourcenreichweiten für einige Halbleiterelemente wie Gallium und
Germanium oder Indium für Computerbildschirme auf weniger als
zwei Jahrzehnte geschätzt.III
282
Kapitel 7
Ungeachtet der extrem kritischen Lage reagieren die verantwortlichen Politiker und Manager nur sehr langsam auf diese Bedrohung.
Nach wie vor werden Millionen Tonnen elektronische Geräte keinem
angemessenen Recycling zugeführt und viele tausend Tonnen wertvolle Metalle landen auf den Müllhalden dieser Welt. Solange in un
serer übersättigten Gesellschaft alles sofort und günstig verfügbar ist,
besteht keine Motivation für einen verantwortlichen Umgang mit solchen Materialien, selbst wenn ihre gesicherte Versorgung an einem
seidenen Faden hängt. Wie kritisch die Situation tatsächlich ist, wurde
offenkundig, als die japanische Küstenwache im September 2010 den
Kapitän eines chinesischen Fischerbootes festnahmIV und die chinesi
sche Regierung daraufhin die Lieferung seltener Erden an Japan ein
stellte.V Der Vorfall bewies zweierlei: Erstens, dass die Chinesen genau
wissen, wo sie die westlichen Industrien treffen können, und zweitens,
dass derjenige, der strategische Ressourcen besitzt, keine strategischen
Waffen mehr braucht. Nach einem Lieferstopp würde unsere Produktion binnen weniger Wochen zum Stillstand kommen. Mit anderen
Worten, China könnte die westlichen Industrien in einem Handelskrieg binnen kürzester Zeit und ohne einen einzigen Schuss abzufeuern lahm legen, denn die meisten Länder verfügen noch nicht einmal
über eine Notreserve dieser Elemente. In Deutschland befasst sich die
bei der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) angesiedelte Deutsche Rohstoffagentur (DERA) inzwischen mit diesem
Thema.VI Darüber hinaus hat eine Reihe großer deutscher Konzerne
zur Gewährleistung der Versorgung eine eigene Plattform gegründet –
die mit Kapital aus einem gemeinsamen Fonds ausgestattete RA Rohstoffallianz in Berlin.VII Ob sie mehr erreichen wird, als nur die momentanen Lieferschwierigkeiten zu lindern, wird die Zukunft zeigen,
ebenso ob es gelingen kann, die Abhängigkeit langfristig zu reduzieren.
Nach dem befristeten Lieferstopp von 2010 wurden die USA, Japan
und die Europäische Union aktiv und brachten mehrere Initiativen
auf technologischer und politischer Ebene in Gang. Nach weiteren
Exportbeschränkungen bei Seltenen Erden durch China reichten die
USA, die EU und Japan Anfang 2012 bei der Welthandelsorganisation
WTO sogar Klage gegen das Land ein.VIII Allerdings wirkt der Protest
der westlichen Länder etwas kurios, haben sie in der Vergangenheit
doch den Großteil ihrer eigenen Minen geschlossen – mit dem Argument, dass sie nicht wirtschaftlich seien und zu große Umweltschäden
anrichteten. Dabei ist seit langem bekannt, dass der Abbau Seltener
Erden in China unter verheerenden Bedingungen erfolgt und die Arbei-
283
ter in den Minen sowie die Umwelt massiven Belastungen ausgesetzt
sind. Mit anderen Worten: die westlichen Länder fanden es bequemer,
die Rohstoffe billig aus China zu importieren, statt zu Hause hohe
Summen in den Schutz der Umwelt zu investieren. Man geht davon
aus, dass nach wie vor ein erheblicher Anteil der in China geförderten
Seltenerdmetalle abseits der offiziellen Handelswege exportiert und
unter den Weltmarktpreisen auf dem Graumarkt verkauft wird – ein
Umstand, der die Regierung in Peking dazu veranlasst hat, ihre Seltenerdindustrie mit dem Ziel einer besseren Kontrolle zu reorganisieren.
Elektroschrott als Wertstoffquelle
Mit einem funktionierenden Recyclingsystem für Elektroaltgeräte und
Elektroschrott könnte eine spürbare Entspannung der Versorgungs
situation erreicht werden. Die im Umlauf, sprich in der Nutzung, be
findlichen strategischen Metalle liegen oftmals in weitaus höherer Kon
zentration vor als die Erze natürlicher Lagerstätten. Nach einer vom
europäischen Statistikamt Eurostat 2008 durchgeführten Erhebung,
bei der 28 europäische Länder erfasst wurden, fallen in Europa pro Jahr
1,8 Millionen Tonnen Elektroschrott an.IX Die Recyclingprozesse aber
beschränken sich bis heute vor allem auf dem Gewinnung von Eisen,
Kupfer, Aluminium und Glas. Selbst die Kontaktmetalle Gold und Silber werden kaum zurückgewonnen. Mit den 155.000 Tonnen Elektro
altgeräte, die Deutschland alljährlich offiziell ins außereuropäische
Ausland exportiert,X werden rund 1,6 Tonnen Silber, 0,3 Tonnen Gold
und 0,12 Tonnen PalladiumXI im Wert von 18,8 Millionen US-DollarXII
außer Landes geschafft – wobei man davon ausgehen kann, dass die
Menge des illegal exportierten Elektroschrotts deutlich höher liegt. Das
Hauptargument gegen eine Rückgewinnung lautet, dass die Verfahren
für eine Extraktion zu kostspielig sind. Viele Länder brüsten sich mit
vorbildlichen Recyclingquoten, verschleiern dabei aber die Tatsache,
dass die Recyclingquoten bei strategischen Elementen mit nicht einmal
1 Prozent praktisch vernachlässigbar sind. Zudem gibt es nach Wissen
des Autors in Westeuropa derzeit nur zwei oder drei größere Anlagen,
von denen es heißt, sie würden über die technischen Voraussetzungen
für das Recycling von seltenen Erden verfügen. Offenkundig landen
diese Elemente bei der Verbrennung der Kunststoff-Leiterplatten im
Hochofenzement oder in der Schlacke, die zusammen mit Asphalt als
Straßenbelag verwendet wird – und sind damit auf immer verloren.
Eine weitere, allerdings illegale Möglichkeit, Elektroschrott loszuwerden, ist der Export »elektronischer Gebrauchtgeräte« nach Asien
284
Kapitel 7
oder Afrika. Laut dem Basler Übereinkommen ist die Ausfuhr toxischer Stoffe in Nicht-EU-Länder verboten.XIII Dank einer Lücke in
dem Übereinkommen muss der Elektroschrott nur zu wiederverwendbaren Gebrauchtgeräten umdeklariert werden, und schon darf man
ihn völlig legal exportieren.
Den Behörden in den Häfen der Importländer fehlt es an den erforderlichen Kapazitäten, die Millionen von Containern zu überprüfen
und zu bestimmen, was Schrott und was noch verwendbar ist. Indirekte Schlüsse lassen sich lediglich in den Fällen ziehen, in denen die
Frachtpapiere ungewöhnlich niedrige Preise verzeichnen – und es darf
sicherlich bezweifelt werden, dass die Märkte in Zielländern wie Indien, der Elfenbeinküste, Ghana und Vietnam, über lange Zeiträume
hinweg einen derart hohen Bedarf an gebrauchten Computern und
Telekommunikationsgeräten haben, wie in den Ausfuhrpapieren der
Händler angegeben.
Vor dem Hintergrund dieser Situation hat die Europäische Union
2012 eine Neufassung ihrer WEEE -Richtlinie von 2002 über Elektround Elektronikaltgeräte verabschiedet. Demnach muss innerhalb von
vier Jahren nach Inkrafttreten der Richtlinie eine Recyclingquote von
45 Prozent erreicht werden.XIV Dass Altgeräte eingesammelt werden,
bedeutet allerdings nicht notwendigerweise, dass diese strategischen
Metalle auch zurückgewonnen werden. In der Schweiz etwa sind alle
Geschäfte, die Elektro- und Elektronikgeräte verkaufen, gesetzlich verpflichtet, Altgeräte unabhängig davon, wo sie gekauft wurden, in zumut
baren Mengen zurückzunehmen, wozu im Verkaufspreis ein kleiner
Aufschlag bereits enthalten ist. Nichtsdestotrotz werden viele Millionen
Kleingeräte wie Handys, iPads, Akkus und dergleichen entweder zusammen mit dem üblichen Hausmüll entsorgt oder bleiben irgendwo
im Haushalt liegen.
Davon abgesehen findet weder ein Recycling von Seltenen Erden
statt, noch sind die Recyclingwege für Wertmetalle in irgendeiner Weise
transparent, denn die gesamte Branche ist wenig auskunftsfreudig. Es
darf festgestellt werden, dass die derzeitigen Recyclingverfahren von
E-Schrott weit hinter dem neuesten Stand der Technik zurückliegen.
Dass Altgeräte einfach geschreddert und dann nur Eisen, Kupfer und
Aluminium vom Rest getrennt werden, ist ein unverzeihlicher Anachro
nismus aus Zeiten der Autoschrottpressen, der den Materialien, um die
es geht, und dem Problem, wie es sich heute darstellt, in kein(st)er
Weise angemessen ist.
285
Auf dem Weg in eine Kreislaufwirtschaft
In der Praxis ist es extrem schwierig, Materialbilanzen zu kalkulieren.
Wenn zuverlässige Angebots- und Nachfragezahlen zu Seltenen Erden
und anderen strategischen Mineralien überhaupt verfügbar sind, weisen sie große Varianzen auf. Darüber hinaus gibt es kaum schlüssige
Angaben zu nachgewiesenen oder vermuteten Vorkommen, und insbesondere die Zahlen aus China und Russland sind unvollständig,
zum Teil widersprüchlich und werden geheim gehalten.XV Die wenigen
Milligramm, die von diesen Elementen in jedem einzelnen der vielen
Millionen neu auf den Markt geworfenen Geräte verbaut werden, sind
ein gutes Beispiel für die Auswirkungen des Entropiegesetzes. Deshalb
ist es wichtig, einen möglichst großen Teil des Materials schon während der Produktion zu recyceln. Später werden die Produkte über die
ganze Welt verteilt, etwa in den 385 Millionen Computern, 250 Millionen Fernsehern und 620 Millionen Mobiltelefonen, die alljährlich
verkauft werden.XVI Weiter kompliziert wird die Sache dadurch, dass
wir die Bilanz um eine dritte Kategorie erweitern müssen, nämlich die
Menge der im Umlauf befindlichen Materialien, was voraussetzt, dass
wir die durchschnittliche Lebenszyklusdauer der einzelnen Produkte
kennen. Eine solche vollständige Stoffbilanz müsste für alle strategischen Elemente kalkuliert oder zumindest geschätzt werden.
Für Indium, das momentan in der Bildschirmproduktion noch unersetzlich ist, hat das Steinbeis Transferzentrum Chemical Economics
Research versucht, einen Materialkreislauf zu erstellen. Allerdings beruhen die Angaben auf aus zahlreichen Quellen zusammengefügten
Daten und können damit nur eine ungefähre Orientierung bieten.
Auch bezüglich des Indium-Gehalts in den unterschiedlichen Geräten liegen nur wenig konkrete Angaben vorXVII; sie variieren zumeist
zwischen 40 bis 260 Milligramm. Für Indium gibt es bereits in der
Produktionsphase einen Recycling-Kreislauf. Bei der Beschichtung von
Displays mit Indiumzinnoxid (ITO) verbleiben nur rund 30 Prozent
der Verbindung auf der Zieloberfläche, der Rest kann – bei einer für
diese Stufe angenommenen Recyclingquote von 85 Prozent – zum
größten Teil zurückgewonnen werden.XVIII Bei der im Umlauf befindli
chen Menge von etwa 390 Tonnen pro Jahr weiß niemand, wo sie bleiben und die, solange kein Recycling stattfindet, auf der Habenseite der
Materialbilanz verloren gehen. Wir müssen uns in der Tat fragen, wie
lange wir uns ein solches Verhalten noch leisten können.
Man kann die Recyclingquote durch mehrere, auf jeweils unterschiedlichen Ebenen ansetzende Maßnahmen verbessern. Am ein-
286
Kapitel 7
fachsten geht das auf der technischen Ebene. So könnten etwa alle
Produkte, nicht nur elektronische Geräte, von Anfang so konstruiert
werden, dass sie später möglichst leicht in einzelne, weiterverwendbare
Module zerlegt werden können. Neben einem anderen Produktdesign
gehört dazu auch die Installation von Robotik-Systemen zum Rückbau von Geräten. Die Preise für Elektrogeräte werden möglicherweise
dadurch bis auf das Doppelte steigen; vielleicht ist das ein Signal für
den Verbraucher, sich zu überlegen, ob er wirklich jedes neue elektronische Spielzeug braucht. Weiterhin ist ein durchdachtes logistisches
Sammelsystem erforderlich und differenzierte Angaben zu den chemischen Inhaltsstoffen, vergleichbar mit der REACH-Verordnung.XIX
Schließlich müssen auch bessere Recyclingverfahren eingeführt
werden. Das Verfahren der analytischen Abscheidung von Seltenen
Erden und Edelmetallen ist in der Chemie seit langem bekannt. Umso
verwunderlicher ist es, dass es bislang kaum Versuche gab, einen größeren Anteil der strategisch wichtigen Seltenerdmetalle zu recyceln.
Man muss nur das, was vom E-Schrott nach Aussortierung der wiederverwendbaren Bestandteile übrig bleibt, in geeigneten Säuren auflösen und die gelösten Stoffe mittels Ionenaustauschchromatographie
auftrennen. Zugegeben, es muss noch einiges an Forschungs- und Entwicklungsarbeit geleistet werden, um den Prozess vom Labor auf einen
industriellen Maßstab zu übertragen. Aber kreative Lösungen sind bereits in Sicht. So haben unter anderem japanische Wissenschaftler mit
einem als Bioleaching – Biolaugung – bezeichneten Verfahren, bei dem
Mikroorganismen zum Einsatz kommen, offenkundig vielversprechende Resultate bei der Abtrennung von Seltenerdmetallen erzielt.XX
Parallel dazu muss die Qualität der Produkte im Hinblick auf einen
längeren Lebenszyklus verbessert werden. Anders als es von den Lobbyisten praktisch aller Branchen immer wieder betont wird, verläuft
der technologische Fortschritt keineswegs so schnell, wie es die künstlich verkürzten Lebenszyklen vieler Produkte vermuten ließen. Sehr
häufig sind es nur minimale Veränderungen am essentiell gleichen
Produkt, mit denen zum erneuten Konsum motiviert werden soll. In
der Praxis dürfte dieser Schritt allerdings nur extrem schwierig umsetzbar sein, da er die Umsätze und das Wirtschaftswachstum reduzieren und damit einem unserer traditionellen ökonomischen Grundprinzipien zuwider laufen würde.
Zusätzliche Sammelsysteme für E-Schrott hingegen ließen sich relativ problemlos aufbauen. Um die Verbraucher zur Rückgabe auch
von kleinen Geräten zu motivieren, muss das Pfand auf die Produkte
287
so hoch sein, dass sie sich daran »erinnern«. Auf lange Sicht würde
sich auch der Umstieg auf eine Art Leasing-System anbieten, bei dem
es ein neues Gerät nur gegen Abgabe des Altgeräts gibt. Wir müssen
als Konsumenten ein neues Bewusstsein entwickeln, das weniger auf
den »Besitz« als vielmehr auf die »Nutzung« von Konsumgütern ausgerichtet ist. Mehr noch, unser ökonomisches Denken insgesamt muss
einer radikalen Veränderung unterzogen werden. Im Gegensatz zu
den fundamentalen Gesetzen der Naturwissenschaften haben wir es
in der Ökonomie in den meisten Fällen meist nur mit reinen Modellen
zu tun – Modelle, die zudem noch in eklatantem Widerspruch zu den
Naturgesetzen stehen. Wir hätten weitaus weniger Probleme, wenn die
Wirtschaftswissenschaften den natürlichen und offenkundigen Gesetzen folgen würden, denn zu allererst würde dies dem ewigen Sermon
vom endlosen Wachstum ein Ende bereiten.
Auf lange Sicht müssen wir eine Kreislaufwirtschaft für alle von
uns genutzten Ressourcen aufbauen. Nichts auf der Erde ist grenzenlos verfügbar. Das gilt selbst für Rohstoffe, die scheinbar im Überfluss
vorhanden sind, etwa für Sand, der in Form von hochreinem Silizium
für die Chipfertigung ein knappes Gut ist. Was wir brauchen, ist ein
völlig neues Verständnis der Ökonomie, eines, das unsere Wertwahrnehmung wieder ins Lot bringt. Nicht um Wachstum geht es, sondern
um Regeneration, und nicht um Rentabilität, sondern um Verfügbarkeit, nicht um den Preis, sondern um den Wert. Zur Herstellung realer Güter benötigen wir Energie, und wir benötigen weitere Energie,
wenn wir diese Güter nutzen und schließlich recyclen. Gegen einen zu
hohen Energieverbrauch gibt es keinen Schutzschirm wie für marode
Wirtschaften. Energieeinheiten sind die einzig wahre und nichtinflationäre Währung. In der letzten Konsequenz ist es nicht eine Frage
der Rentabilität, die den Ausschlag für oder gegen das Recycling gibt,
sondern eine Frage der Energie und der Verfügbarkeit – und nicht zu
vergessen der Kraft des guten Willens.
Rolf Jakobi hat Chemie und Wirtschaftswissenschaft studiert. Nach über
einem Jahrzehnt in der Industrie und als Berater wechselte er in die Lehre
und das Managementtraining. Er arbeitet zu Innovations- und Ressourcen
management; innerhalb seiner Forschung konzentriert er sich auf die
Verknüpfungen von Chemie, Politik und Wirtschaft.
288
Kapitel 7
Für das Downcycling gibt es noch viele weitere Beispiele, etwa Papier, Plastik,
Aluminium oder Glas. Bei Papier resultiert deshalb ein minderwertiges Produkt, weil die recycelte Faser kürzer als die ursprüngliche ist (obwohl hier in
den letzten Jahren durchaus Fortschritte erzielt wurden). Problematisch bei
Plastik sind die vielen unterschiedlichen Arten von Kunststoffen. Werden sie
zusammengemischt, verschlechtern sich die mechanischen Eigenschaften
des Materials und der Einsatzbereich wird eingeschränkt. Getränkedosen
enthalten neben Aluminium auch Magnesium. Das beim Recycling anfallende Produkt bedarf noch zusätzlicher Reinigungsprozesse, um reines Aluminium zu erhalten. Bei Glas ist die Wiederverwertung einfacher, aber auch
hier ergeben sich Probleme, weil die Mengen der Oxidarten, die in kommerziellen Glasprodukten enthalten sind, variieren.
In allen Fällen wird die Wiederverwertung umso teurer, je höher der
recycelte Anteil am Material ist und je höher die Ansprüche an das recycelte Material. Der höhere Schwierigkeitsgrad übersetzt sich sowohl in einen
höheren finanziellen als auch energetisch Aufwand. Vermutlich steigen die
Kosten nichtlinear an. Folglich liegt die Recyclingquote, die sich wirtschaftlich noch rechnet, weit unter 100 Prozent. Nach dem United States Geological
Survey248 liegt die durchschnittliche Wiederverwertungsrate für die meisten
Metalle in den Vereinigten Staaten bei einer Größenordnung von 50 Prozent.
Die höchste Recyclingrate tritt beim Blei auf, wo man auf 74 Prozent kommt.
Dann folgen Eisen und Stahl mit einer Quote von 60 Prozent. Andere häufige Metalle werden auf niedrigerem Niveau wiederverwertet: Kupfer und
Aluminium schaffen nicht mehr als rund 30 Prozent. Einige seltene Metalle
wie Indium oder Gallium werden überhaupt nicht wiederverwertet. Wegen
des Downcycling-Effekts kommt es überdies selten vor, dass das System das
gleiche Material mehr als einmal wiederverwerten kann. Selbst wenn wir
mehrfache Kreisläufe durchführen könnten (normalerweise geht das gar
nicht), kommen wir schnell an unsere Grenzen. Stellen wir uns ein Metall
vor, das zu 50 Prozent recycelt wird. Schon nach vier Kreisläufen haben wir
bereits fast 95 Prozent der ursprünglichen Menge verloren!
Daraus lässt sich nur den Schluss ziehen, dass die Wiederverwertung
nur dann eine signifikante Rolle beim Kampf gegen die Ressourcenerschöpfung spielen kann, wenn sich die Methoden der industriellen Produktion
verändern. Dass dies unumgänglich ist, wird von Entscheidungsträgern und
Öffentlichkeit nur zögerlich wahrgenommen; es werden aber bereits Maßnahmen ergriffen, industrielle Prozesse so zu verbessern, dass sie weniger
Abfall produzieren, und Produkte zu entwerfen, die sich leicht zerlegen lassen und/oder eine lange Lebens- und Nutzungsdauer haben. Die Designidee
»Cradle to Cradle« (C2C)249 propagiert einen abfallfreien Kreislauf natürlicher Ressourcen von der Wiege zur Wiege und hält Einzug in den Markt,
wenn auch bislang nur in Nischen. Zu den Grundsätzen des C2C-Designs
289
gehört auch das Prinzip »Abfall ist Nahrung«. Das Prinzip prägt entscheidend ein Konzept, bei dem es darum geht, das gesamte in der Industrie verwendete Material wiederzuverwerten und nicht nur einen Teil davon. In
einem offenen System, das von einem externen Energiefluss abhängt, ist es
sehr wohl möglich, den »Kreislauf zu schließen« und alles restlos wiederzuverwerten. Den Beweis liefert der Erfolg des biologischen Ökosystems, das
seit Milliarden von Jahren alles, was es produziert, auch wiederverwertet. Im
Industriesystem könnte man den gleichen Effekt erreichen: Die zu recycelnden Produkte werden dergestalt konzipiert, dass man alle verwendeten Ma
terialien vollständig zurückgewinnen kann, ohne dabei unerschwingliche
Mengen an Energie aufwenden zu müssen. Die »industrielle Ökologie«250
hat sich ein Schließen des Ressourcenkreislaufs auf die Fahnen geschrieben.
Leider existiert das industrielle System erst seit ein paar Jahrhunderten. Die
Jahrmilliarden, die die Ökosysteme auf die Optimierung ihrer Ressourcenkreisläufe verwenden konnten, waren ihm noch nicht vergönnt.
Eine Gesetzgebung, die Unternehmen auf die Grundsätze der industriellen Ökologie verpflichtet, auf Grundsätze also, die darauf abzielen, die für die
Herstellung der Produkte eingesetzten Materialien auch wiederzuverwenden, findet man heutzutage nur selten. Mit einigen wenigen Ausnahmen, wie
zum Beispiel beim Elektronikschrott, werden Industrieprodukte normalerweise nach überholten Konzepten wie etwa der »geplanten Obsoleszenz«
gestaltet, die das künstlich beschleunigte Veralten und/oder die Alterung
eines Gebrauchsgutes bezeichnet. So werden absichtlich Schwachstellen in
das Produkt eingebaut, die man nicht reparieren kann. Die Kunden sehen
sich folglich gezwungen, die veralteten oder schadhaften Produkte wegzuwerfen und neue zu kaufen. Obendrein gibt es schließlich die diffuse Vorstellung, die Marktkräfte würden für alle Probleme, sowie sie auftauchen, auch
eine Lösung finden. Das kann schon sein; im Moment allerdings hat sich der
Markt beim Umgang mit Abfall als extrem ineffizient erwiesen. Kurz gesagt,
der Mensch ist zwar ein guter Bergmann, aber ein schlechter Wiederver
werter.
Das Problem der Wiederverwertung ließe sich vielleicht umgehen, indem
man auf die effektivere Strategie der Wiederverwendung umsteigt. Das heißt
also, Gegenstände herstellt, die von vornherein so konzipiert sind, dass sie
mehr als einmal verwendet werden können. Man denke zum Beispiel an die
ganz normalen Einwegplastikflaschen. Heute landen sie vielleicht auf Deponien oder durchlaufen eine mit einem Energierückgewinnungssystem ausgestattete Müllverbrennungsanlage. Dies ist jedoch ein unwirtschaftlicher
und ineffizienter Prozess. Werden die Flaschen getrennt gesammelt, dann
können sie recycelt werden, das heißt sie werden eingeschmolzen, und das
Plastik kann zur Herstellung neuer Flaschen oder anderer Güter verwendet
werden. Diese Strategie ist bereits ein großer Fortschritt, allerdings braucht
290
Kapitel 7
man zum Schmelzen der alten und zum Produzieren der neuen Flaschen
Energie. Es wäre also die allerbeste Strategie, die Flaschen wiederzuverwenden, weil hier so gut wie keine Energie benötigt wird. Quantitative Betrachtungen auf der Basis der Ökobilanz zeigen, dass die Wiederverwendung in
der Tat die beste Strategie ist, wenn es um Minimierung von Energie- und
Ressourcenaufwand geht251. Außerdem stellt sich bei der Wiederverwendung das »Downcycling«-Problem nicht.
Wiederverwendung ließe sich bei einer ganzen Reihe von industriellen
Produkten einführen; dazu müsste man aber die Produkte selbst ganz anders
konzipieren. Bleiben wir einmal beim Beispiel der Plastikflaschen. In Ländern, in denen es kein Mehrwegsystem gibt (zum Beispiel in Italien), werden die Flaschen für eine einmalige Nutzung hergestellt. Sie sind also sehr
dünn, um Material zu sparen. Diese Flaschen verlieren leicht die Form und
können eigentlich nicht wiederverwendet werden, selbst wenn man das
wollte. In Ländern, in denen ein Mehrwegsystem gesetzlich vorgeschrieben
ist (zum Beispiel in Deutschland), sind die Plastikflaschen dicker und haltbarer, damit sie ihren Zweck gut erfüllen können. Von sich aus, ohne ein
Eingreifen des Gesetzgebers, würde der Markt so etwas nicht zustande bringen. Das zeigt sich auch beim Beispiel der Getränkedosen aus Aluminium.
So wie diese Dosen hergestellt sind, können sie auf keinen Fall wiederverwendet werden. Nichts könnte allerdings die Industrie daran hindern, Aluminiumbehälter zu entwerfen, die man mehrfach verwenden kann, zum
Beispiel mit Schraubverschlüssen. Man könnte das Prinzip Wiederverwendung auch noch mit einer weiteren Zielsetzung realisieren, dass nämlich
Produkte, nachdem sie ihren Zweck erfüllt haben, in einem zweiten Leben
auch noch anderweitig eingesetzt werden können. Auf Straßenfesten kann
man heute immer wieder Leute sehen, die Aschenbecher aus alten Aludosen
herstellen. Bislang sind solche Gegenstände als Schnickschnack für Touristen gedacht. Aber vielleicht ändert sich das ja irgendwann. Man könnte
Dosen eigens in der Absicht entwerfen, dass sie nach ihrer Verwendung als
Trinkgefäße noch für andere Zwecke umgestaltet werden können.
Bemühungen, wiederverwendbare und dauerhafte Produkte herzustellen,
sind nie auf viel Gegenliebe gestoßen. Machbar aber wäre es. Man denke nur
an Autokarosserien, die normalerweise aus Stahl hergestellt werden, der nicht
rostfrei ist. Autos sind bekannt dafür, dass sie leicht rosten. Obwohl man in
letzter Zeit bei den Methoden der Oberflächenbehandlung, die das Rosten
des Karosseriestahls verhindern sollen, ein gutes Stück weiter gekommen ist,
liegt es nach wie vor ganz oft am Rost, wenn Autobesitzer einen Wagen, der
ansonsten noch völlig in Ordnung ist, verschrotten lassen müssen. Ist es vorstellbar, Autos aus haltbareren Materialien zu bauen, etwa nichtrostendem
Stahl oder Titan? Zur Herstellung nichtrostender Stähle braucht man etwa
doppelt so viel Energie wie für normalen Stahl, während Titan etwa die zehn-
291
fache Menge erfordert. Andererseits würde ein Auto aus einem der beiden
Werkstoffe überhaupt nie rosten und mehr oder weniger ewig halten. So
könnte man die Lebensdauer von Autos verlängern und die benötigte Menge
an Material und Energie beträchtlich reduzieren. Natürlich steht das in Widerspruch zu allem, was man in der Automobilbranche normalerweise als
Erfolgsstrategie ansieht. Produkte mit der Absicht zu entwerfen, sie wiederzuverwenden, ist noch nie auf große Sympathie gestoßen, und Wiederverwendung riecht immer ein bisschen nach Armut, nicht nur bei Autos. Sollte
uns jedoch eine Energiekrise treffen, werden wir die Produkte, die wir besitzen, länger nutzen müssen, mit all den Einschränkungen und Schwierig
keiten, die sich dabei ergeben.
Die vorgestellten Strategien der Wiederverwertung und Wiederverwendung bieten allesamt keine endgültige Lösung für das Problem der knappen
Ressourcen, können es aber ein gutes Stück weiter in die Zukunft verschieben. Das Knappheitsproblem ist kein theoretisches, sondern ein praktisches.
Es erfordert eine Neukonzeption des weltweiten industriellen Systems. Das
würde enorm viel kosten und sehr viel Zeit beanspruchen. In der Praxis
können wir nicht wirklich hoffen, dass der Umbau des Industriesystems mit
dem Tempo, mit dem die Ressourcenerschöpfung voraussichtlich voranschreiten wird, Schritt halten kann – aber mit der Umgestaltung zu beginnen, wird mit Sicherheit das Problem mildern.
Anpassung und Effizienz
Unter Anpassung an Ressourcenknappheit versteht man heute normalerweise eine Kombination von Verbesserungen bei Effizienz, Technologie und
Management mit dem Ziel, die gleichen Ergebnisse wie derzeit zu erreichen,
wenn auch mit höherem Aufwand sowohl bei Energie als auch bei den
Ressourcen. Zweifellos ist die Art, wie unsere Gesellschaft mit Ressourcen
umgeht, ineffizient und unüberlegt, wie das zum Beispiel von Ernst Ulrich
Weizsäcker und anderen in »Faktor 4. Doppelter Wohlstand – halbierter
Naturverbrauch« (1995) beschrieben wird252. Insbesondere im Bereich Ener
gie gilt Effizienz oft als die beste Antwort auf steigende Kosten bei den fossilen Brennstoffen. Dies führt dann unter anderem zu Maßnahmen wie Isolierung der Häuser, thermischen Solarkollektoren auf dem Dach, Kompaktautos
oder Hybridautos für die Mobilität und hoch effizienten Lichtquellen (LED).
Diese Maßnahmen bewirken in der Summe, dass man die gleiche Dienstleistung (Hausheizung, Warmwasser, Mobilität, Innenbeleuchtung und so
weiter) zu geringerem Preis erhält. Kurz gesagt geht es bei der Energieeffi
zienz im Kern darum, dass man weiterleben kann wie bisher, indem man die
höheren Kosten bei Mineralrohstoffen durch eine höhere Effizienz im Ge-
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http://www.shutterstock.com/cat.mhtml?lang=de&search_source=search_form&search_tracking_id=y6zNTJrN85M9ca9YgCP9kg&version=llv1&anyorall=all&safesearch=1&search
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292
Kapitel 7
Abbildung 7–3: Die Zukunft der individuellen Mobilität?
Nutzen oder Besitzen? Verbrennungsmotor oder Elektroauto? Dieser Car-Sharing-Anbieter
in Barcelona bietet die ideale Synthese: den Renault Twizy als car-to-go. Ein zweisitziges,
vollelektrisches Kraftfahrzeug, klein, wendig, schadstoffarm – das ideale Fortbewegungsmittel
für die Stadt der Zukunft.
brauch ausgleicht. Also schon wieder ein Versuch, den Red-Queen-Wettlauf
zu gewinnen.
Energieeffizienz ist zweifellos eine gute Sache, kurzfristig gesehen auf
jeden Fall. Die Frage ist allerdings, wie gut die Idee auf lange Sicht funktio
niert. Zum Beispiel muss man in Energieeffizienz Geld und Ressourcen
investieren und steht dabei oft vor schwierigen Entscheidungen. Angenom
men, man möchte bei der Energieerzeugung die Effizienz verbessern, indem
man ein altes, ineffizientes Kohlekraftwerk abschafft. Man könnte sich entscheiden, auf ein effizienteres Gasturbinenkraftwerk umzusteigen. Oder aber
die Entscheidung könnte zugunsten erneuerbarer Energien fallen. Schließlich
gibt es noch die Möglichkeit, in punkto Schadstoffemissionen einen klaren
Schnitt zu machen. Diese Entscheidung ist allerdings derzeit die teuerste.
Fällt die Wahl auf die Gasturbine, wird vermutlich auf kurze Sicht mehr Geld
eingespart und werden wohl auch weniger Schadstoffe emittiert. Die Effi
zienz wurde gesteigert, aber auch eine Investition getätigt, die das System der
Energieerzeugung auf Jahrzehnte hinaus auf fossile Brennstoffe festlegt. Wer
sich entschließt, seinen alten benzinfressenden Wagen abzustoßen, steht vor
einem ähnlichen Problem. Da gibt es die Wahl zwischen einem Kompakt-,
einem Hybrid- oder einem richtigen Elektroauto. Die Entscheidung mit den
geringsten Kosten ist das Kompaktauto, das den Nutzer selbst (oder einen
Bild hat hohe
Auflösung!!
293
späteren Besitzer) für mindestens zehn Jahre, also für die Lebenszeit des
Autos, darauf festnagelt, Benzin zu tanken. Wenn wir also die langfristigen
Folgen in den Blick nehmen, dann ist die Entscheidung für die höchste Effizienz nicht notwendigerweise die beste Wahl.
Doch damit nicht genug. Beste Effizienz wird nicht unbedingt durch den
kleinsten Einsatz und Verbrauch seltener und erschöpfbarer Ressourcen
garantiert. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Substitution der konventionellen
Glühbirnen mit Wolframspiralen durch eine neue Generation von Glühbirnen auf Leuchtstoff- oder LED-Basis. Die neuen Lampen sind mit Sicherheit
effizienter, sie brauchen aber seltene Mineralien, die bald Mangelware werden könnten. In der Gasmischung, die sie enthalten, benötigen Leuchtstoffröhren Quecksilber, während für LED-Lampen seltene Mineralien wie Gallium und Indium verwendet werden. Lohnt es sich wirklich, diesen Austausch
vorzunehmen, angesichts der Schwierigkeiten und Probleme, die sich beim
Recyceln der in der neuen Lampengeneration enthaltenen seltenen Materia
lien ergeben? Und was ist mit der schädlichen Wirkung des Quecksilbers?
Wenn es auch in den OECD-Ländern im Allgemeinen möglich ist, effiziente
Wiederverwertungssysteme für alte quecksilberhaltige Glühbirnen vorzuhalten, so gilt dies nicht für die armen Länder. In der Praxis wird das für die
Leuchtstoffröhren verwendete Quecksilber aus den reichen in die armen
Länder verschifft. Dort wird es dann irgendwo in die Landschaft gekippt und
kann ungehindert das Ökosystem belasten und die Gesundheit der Menschen ruinieren. In letzterem Punkt gehen die Meinungen auseinander, aber
eins steht fest: Energie kann man auf nachhaltige Weise erzeugen, indem
man erneuerbare Energieträger nutzt. Aber eine Technik, die auf seltenen
Materialien wie Quecksilber und Gallium basiert, kann auf lange Sicht niemals nachhaltig sein.
Ganz allgemein formuliert leiden Steigerungen bei der Energieeffizienz
unter dem bekannten »Jevons’ Paradoxon«, das William Jevons in seinem
Buch The Coal Question 1865 formulierte. Er stellte fest, dass Effizienzsteigerungen bei kohlebetriebenen Dampfmaschinen in der britischen Industrie
nicht zu einem Rückgang des Kohleverbrauchs führten. Das ist das gleiche
Prinzip, das man heute »Rebound-Effekt« nennt, oder auch »KhazzoomBrookes-Postulat«253. Die Überlegung ist eigentlich ganz einfach und lässt
sich leicht als Konsequenz aus den Mechanismen einer Geldwirtschaft verstehen: Wenn man Energie mit Geld bezahlen muss und dabei durch Effizienzsteigerungen Einsparungen erzielt, dann bleibt von dem Geld etwas
übrig, das man ausgeben oder investieren kann. Höchstwahrscheinlich wird
dieses Geld in Tätigkeiten investiert, die mit dem Verbrauch von Energie
einhergehen; am Ende wird sich also beim Volumen des Energieverbrauchs
kein Nettorückgang ergeben. Oder anders ausgedrückt: gesetzt den Fall, man
lässt sich auf dem Hausdach thermische Solarkollektoren installieren, dann
294
Kapitel 7
trifft man später vielleicht die Entscheidung, das Geld, das man bei der Hausheizung gespart hat, für einen Urlaub auf Hawaii zu verwenden. Die Energie,
die das Flugzeug verbraucht, wird die Einsparungen durch die Kollektoren
zunichtemachen. Schon vor Jahrzehnten hat man festgestellt, dass einfache
Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz zu keiner Verringerung der
Treibhausgasemissionen führen254. Mit der gleichen Begründung kann man
vermuten, dass solche Maßnahmen auch bei den Mineralressourcen nicht
zu einem geringeren Verbrauch führen. Effizienz allein kann das Problem
der erschöpfbaren Mineralvorkommen nicht lösen.
Die Idee der Wachstumsrücknahme geht eben diese Fragen von einer ganz
anderen Seite an. Nach dem Degrowth-Konzept ist es gut und richtig, das
Niveau des individuellen Lebensstils wie auch des Lebensstils der gesamten
Gesellschaft bewusst zu senken. Es ist nicht immer ganz einfach, das Gedankengebäude, auf dem die Degrowth-Bewegung ruht, präzise zu definieren.
Offenbar sind aber ihre Anhänger grundsätzlich bestrebt, ihren Ressourcenkonsum zu reduzieren. Dazu gehört etwa, dass sie wenig Fleisch essen
oder Vegetarier sind. Sie nutzen eher öffentliche Verkehrsmittel als private
Autos, verzichten auf das Fliegen und legen keinen Wert auf Fernreisen. Im
Allgemeinen konzentrieren sie ihre gesellschaftlichen und geschäftlichen
Interessen auf ein vergleichsweise kleines Gebiet. Die Degrowth-Bewegung
überschneidet sich in weiten Teilen mit der »Transition-Town-Bewegung«,
die ähnliche Ziele mit ähnlichen Methoden verfolgt. Anhänger einer Wachstumsrücknahme legen es ganz offensichtlich nicht darauf an, den RedQueen-Wettlauf zu gewinnen.
Degrowth packt das Jevons‘ Paradoxon (das die Vorstellung steigende Effizienz führe zu sinkendem Verbrauch so böse konterkariert) an der Wurzel.
Jemand, der effizienzorientiert lebt, reagiert vielleicht auf einen Anstieg der
Energiepreise, indem er effizientere Glühbirnen kauft; am Ende lässt er sie
aber möglicherweise länger brennen. Im Gegensatz dazu werden DegrowthAnhänger wohl eher dazu neigen, das Licht auszumachen, ganz unabhängig
vom Energiepreis, und ihr Lichtbedürfnis am natürlichen Tageslauf auszurichten. Wird gerade kein Licht gebraucht, werden sie vielleicht im Dunkeln
sitzen und ein romantisches Dinner bei Kerzenschein genießen.
295
Suffizienz und Wertstoffrückgewinnung
statt Rohstoffverschwendung
Jutta Gutberlet
Bergbau ist immer mit gravierenden Auswirkungen auf die Umwelt ver
bunden. Ein Grossteil dieser Aktivitäten findet in Ländern des globalen
Südens statt und die negativen Auswirkungen treffen dort vor allem die
Menschen der unteren Einkommensschichten. Dort ist zugleich zu er
warten, dass Lebensstandard und Konsumbedürfnisse weiter ansteigen
werden. Daher müssen wir Wege finden, Wohlstand mit möglichst wenig
Rohstoffinput zu realisieren. Ein wichtiger Schritt dahin wäre den Ver
brauch zu reduzieren und die einmal geförderten Rohstoffe so gut wie
technisch machbar wiederzuverwenden. Davon sind wir leider noch sehr
weit entfernt, auch wenn es bereits Wirtschaftssektoren gibt, die allein
vom Sammeln und Verwerten von Abfällen leben, wie dieser Beitrag zeigt.
Der Abbau von Rohstoffen hat verheerende Auswirkungen auf die Umwelt, auf Gewässersysteme, die Tier- und Pflanzwelt und auf die Kommunen vor Ort. Zugleich werden Ressourcen unwiederbringlich ihren
Lagerstätten entnommen. In den Jahren 1980 bis 2005 wurde eine
Steigerung um 45 Prozent bei der weltweiten Rohstoffgewinnung verzeichnetI (in erster Linie fossile Brennstoffe, Metalle, Mineralien, Holz
und Rohstoffe zur Lebensmittelerzeugung). Vor allem in Ländern, die
aktuell stark in diesen Sektor investieren, hat das Ausmaß und die
Intensität der durch den Bergbau verursachten Umweltschäden, (vor
allem in Brasilien und China) erheblich zugenommen.II Aufgrund des
zunehmenden Massenkonsums, der geplanten Obsoleszenz (der geplant geringen Lebensdauer von Produkten) und der heutigen Wegwerfmentalität ist die Gier nach mineralischen und fossilen Rohstoffen
weltweit drastisch gestiegen. Unsere Lebensweise trägt in Verbindung
mit dem Paradigma des Wirtschaftswachstums zum leichtsinnigen
Umgang mit Ressourcen und ihrem kontinuierlichen Abbau bei. Unser
heutiges Wirtschaftswachstum setzt auf kontinuierlichen und steigenden Konmsum, der Ressourcen und Energie verschlingt.
Konsum ist stets auch mit Verschwendung verbunden: beim gesamten Produktionsprozess, bei der Verpackung, dem Transport und
schließlich bei der Entsorgung gebrauchter Produkte. Ein Großteil unseres Abfalls wird nicht recycelt oder weiterverwendet. Das Problem
der Müllentsorgung und -lagerung ist allgegenwärtig und versinnbild-
296
Kapitel 7
licht die verschwenderische und zerstörerische Natur des business as
usual, basierend auf der Vorstellung vom grenzenlosen quantitativen
Wachstum und einer unbegrenzten Verfügbarkeit natürlicher Rohstoffe.
Alternativen zum grenzenlosen Wachstum
Die kritische Wirtschaftstheorie (in der Ökologischen Ökonomie und
der Sozialwirtschaft) schlägt radikale Veränderungen für die Gestaltung und Ziele unserer wirtschaftlichen Tätigkeit vor. Die Anhänger
dieser Theorie stellen die Ökologie (einschließlich der Menschen) ins
Zentrum ihrer Analyse der Wirtschaftsaktivität und treten für eine
Orientierung hin zu Mäßigung und Kooperation ein. Wesentliche Anliegen dieses neuen Paradigmas sind soziale Gerechtigkeit und Umweltschutz; eine Wachstumsrücknahme und der Übergang zu einer nachhaltigen Entwicklung der Gemeinschaft sind Schlüsselfaktoren für
die Umgestaltung der WirtschaftIII. Weitere tragende Säulen sind hier
Wertstoffrückgewinnung und Wiederverwendung. In der solidarischen
Ökonomie bilden sich Synergien zwischen den Beteiligten (lokalen
Behörden, privaten Unternehmen, dem Staat, den Bürgern), wodurch
Arbeitsplätze entstehen. Außerdem engagiert man sich dort für das
soziale und ökologische Wohlergehen aller und zielt letztendlich darauf
ab, das Konsumverhalten in Hinblick auf einen ethischen und nachhaltigen Verbrauch zu beeinflussenIV.
BouldingV zeigte in seiner frühen Kritik des eskalierenden Rohstoff
abbaus großen Weitblick; er sprach in diesem Zusammenhang von einer
Cowboy-Ökonomie auf dem Raumschiff Erde. Der Abbau von Mineralien ist ein typisches Beispiel für diese Ausbeutung – derzeit zu erleben
in Kanada (etwa bei der Erschließung der Ölsande von Athabasca in
der Provinz Alberta), in den USA (zum Beispiel beim Gold- oder
Kohleabbau in Alaska), in China (unter anderem beim Mineralien
abbau im Südchinesischen Meer) oder in Brasilien (so der Abbau von
Bauxit, Mangan, Titan und Gold im Amazonasgebiet).
Produktpolitik und Konsumentenverhalten
Die Verantwortung, einen Wandel in Hinblick auf eine größere Nachhaltigkeit voranzubringen, liegt nicht nur bei den Regierungen oder
Unternehmen, sondern auch bei den Bürgern, die Entscheidungen bezüglich ihrer Lebensweise und Konsumgewohnheiten treffen müssen.
Die fehlende Verbindung zwischen einem Produkt und dem Wert der
Ressourcen, Energie und Arbeit, die in ihm stecken, schafft ein rein
297
utilitaristisches Verhältnis zwischen Verbraucher und Ware. Produkte
werden wegen ihres attraktiven Preises gekauft, ihres Aussehens oder
ihrer Funktion. Überlegungen wie beispielsweise der ökologische Fußabdruck, bei der Herstellung und Benutzung, bleiben dagegen unberücksichtigt. Wenn die vermeintliche Lebensdauer eines Produkts
überschritten ist, wird es weggeworfen.
Die kulturellen Gewohnheiten, die im Alltag des Einzelnen, von
Gruppen und Gesellschaften zum Ausdruck kommen, zeigen ein Muster der Abkopplung, das dem Verbraucher ermöglicht, nicht mehr erwünschte Produkte einfach wegzuwerfen. Die derzeitigen Möglichkeiten der Müllentsorgung, vor allem die Müllverbrennung – was genau
genommen eine Energieverschwendung ist –, erleichtern dieses Verhalten, weil sie dem Konsumenten und Produzenten die Verantwortung für die vom Müll verursachten Umweltschäden abnimmt. Für ein
Umdenken in der Gesellschaft ist daher die Herausbildung eines entsprechenden Bewusstseins unerlässlich, denn zunächst einmal muss
ein Verständnis dafür geschaffen werden, dass es so etwas wie Abfall
gar nicht gibt, dass jede Wirkung eine Ursache hat und auf eine Aktion
immer eine Reaktion folgt.
Verbraucher – vor allem natürlich diejenigen mit einem besonders
großen ökologischen Fußabdruck in den reichen Industrieländern –
können sich gegen die geplante Obsoleszenz wehren, indem sie beispielsweise die Reflexivität stärken, unsere Konsumorientierung kritisch hinterfragen und ein einfacheres Leben führen und eine größere
Nachhaltigkeit anstreben. Das Konzept der Suffizienz lehnt das grenzenlose Streben nach Konsum, Wachstum und Effizienz ebenso wie
die Vorstellung ab, dass uns Ressourcen in unbegrenzter Menge zur
Verfügung stehen.
Der Konsum ist die treibende Kraft der Wirtschaft. Eine angewandte
Suffizienz bewirkt Veränderungen bei der Lebensweise und den Gewohnheiten und führt zu bewusstem Konsum, was bedeutet, dass man
bei seinen Kaufentscheidungen die Auswirkungen auf Gesellschaft
und Umwelt berücksichtigt. Eine gelebte Suffizienz und Einfachheit
könnten irgendwann die kritische notwendige Masse erreichen und
so den nötigen qualitativen Wandel hin zu einem Energiesystem mit
niedrigem Kohlendioxidausstoß bewirken. Die Rückgewinnung von
Materialien aus dem Müll trägt zur Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks bei, öffnet die Augen für einen vernünftigen Konsum und
bietet neue kreative Formen der Entwicklung.
298
Kapitel 7
Recycling von Metallen
Recycling ist neben der Praxis des Vermeidens und der Wiederverwendung eine wichtige Maßnahme und bedeutet Denken in geschlossenen
Kreisläufen, also die stoffliche Wiederverwertung. Allerdings sind die
meisten Materialien nicht unendlich recycelbar; Recyclingprozesse benötigen zudem oft erhebliche Mengen Energie, Wasser und oft auch
noch weitere Ressourcen. Außerdem müssen die recycelfähigen Materialien gesammelt, sortiert und transportiert werden.
Mülldeponien gelten heute aufgrund der jahrzehntelangen Anhäufung verschiedenster Materialien, darunter auch Metalle, als wahre
Fundgruben oder sogenannte städtische Bergwerke (urban mining). Die
nachfolgenden Zahlen und Fakten aus dem International Resources
Panel VI mögen dies belegen: So lagern weltweit geschätzte 225 Millionen Tonnen Kupfer auf Müllhalden. Dieses Beispiel belegt außerdem,
dass nicht nur das Bevölkerungswachstum für die steigende Nachfrage
verantwortlich ist, sondern dass auch der Pro-Kopf-Verbrauch verschiedener Materialien im Lauf der Zeit erheblich gestiegen ist. In den
USA ist beispielsweise der Kupferverbrauch von etwa 70 Kilogramm
pro Kopf im Jahr 1932 auf 160 im Jahr 1960 gestiegen und weiter auf
275 im Jahr 2002.
Metalle lassen sich vergleichsweise leicht recyceln. Vor allem Eisen,
Stahl, Aluminium und Kupfer werden schon lange zumindest teilweise
zurückgewonnen. Eisen und Stahl haben dabei die höchste Recycling
quote, sie liegt zwischen 70 und 90 Prozent. Bei anderen Metallen sieht
es dagegen weniger gut aus: Für Mangan, Niob, Nickel und Chrom
rechnet man mit einer Recyclingquote von 50 Prozent, Vanadium wird
bislang kaum recycelt (ein Prozent). Mehrere Nichteisenmetalle, darunter Blei, Aluminium und Kupfer, haben eine Recyclingquote von
über 50 Prozent, beim Magnesium liegt sie je nach Datengrundlage
zwischen 25 und 50 Prozent. Die Bedeutung des Recyclings zeigt sich
an der größten kommunalen Recyclinganlage in China. Dort wird
jährlich doppelt so viel Kupfer recycelt wie in der größten Kupfermine
Chinas gefördert wird.
Edelmetalle wie Gold, Silber und Platin werden aufgrund ihres
hohen Werts häufig rückgewonnen, die Quote liegt bei 80 bis 90 Prozent in der Industrie und bei 50 bis 60 Prozent in der Automobiltechnologie; in der Elektrotechnik und Informationstechnologie sind es
jedoch nur fünf bis zehn ProzentVII.
In Hightechprodukten der Informationstechnologie wie auch in
Solarzellen, Katalysatoren und anderen Produkten stecken häufig nied-
299
rige Konzentrationen spezieller Metalle wie Gallium oder Indium, die
kaum recycelt werden. Die Recyclingquote der meisten speziellen
Metalle liegt gegenwärtig noch bei unter einem Prozent. Erfreulicherweise steigen die Recyclingquoten jedoch weltweit, da die Preise für
Rohstoffe und die Entsorgungskosten ebenfalls deutlich gestiegen sind
und zudem der Umweltschutz immer dringender wird.
Ein wesentliches Argument für die Wiederverwertung von Mate
rialien ist der Energieverbrauch. Bei energieintensiven Industrien kann
die Rückgewinnung der Ausgangsmaterialien wie Aluminium, Eisen,
Stahl und Papier enorme Energieeinsparungen bringen: Aluminiumrecycling verringert die Energiekosten beispielsweise 95 Prozent. Bei
der Stahlproduktion lassen sich durch Recycling 40 bis 75 Prozent der
Energie einsparenVIII. Und das Verwerten alter Metallverpackungen
spart zwischen 7.000 Kilojoule Energie pro Kilogramm bei verzinktem
Stahl aus Dosen und 200.000 bis 360.000 Kilojoule pro Kilogramm bei
Alu-Getränkedosen und anderem AluminiumschrottIX.
Inoffizielles und kooperatives Recycling
Die Vorteile des Recyclings liegen nicht nur in der Schonung von Ressourcen und der Einsparung von Energie. Es gibt noch weitere wichtige positive Faktoren – vor allem für Kommunen. In den Ländern
des globalen Südens etwa werden durch sogenanntes informelles oder
inoffizielles Recycling große Mengen wertvoller Ressourcen wiedergewonnen: Zahlreiche Menschen finden auf diese Weise eine Beschäftigung und ein Auskommen, wenngleich die Arbeit der Müllsammler
oft missachtet und kaum geschätzt wird.
In Brasilien beispielsweise sind fast eine Million Menschen in der
Wiederverwertung von Abfällen beschäftigt. Ein kleiner Teil der Recyclingarbeiter oder catadores, wie sie dort genannt werden, ist in Verbänden und Kooperativen organisiert. Doch die meisten arbeiten unter
erbärmlichen Bedingungen. Einige Städte und Kommunen beschäftigen catadores zum Sammeln und Trennen recycelbarer Materialien,
überlassen ihnen Grundstücke für Sortierzentren, bieten Transportmöglichkeiten oder unterstützen sie bei Erweiterungsvorhaben. Manche Städte bezahlen die Recyclingarbeiter auch für das Sammeln und
Sortieren von Materialien, die sonst auf der Mülldeponie landen würden.
Die Sammlung von Materialien zum Recycling ist auf verschiedenste
Weisen organisiert: vom illegalen Durchstöbern von Mülldeponien und
Halden und Einsammeln von Müll am Straßenrand, über die Abho-
300
Kapitel 7
lung recycelfähiger Materialien in Haushalten oder Unternehmen bis
hin zur organisierten Sammlung bereits getrennter Materialien im
Rahmen der städtischen Müllabfuhr. Daneben gibt es Aufkäufer, auch
Zwischenhändler genannt, die inoffiziellen Müllsammlern Material
abkaufen. Darüber hinaus sind noch zahlreiche weitere Branchen und
Transportunternehmen am Recycling beteiligt.
Die catadores sind tagtäglich im Einsatz. Zuerst wird das Material
gesammelt, dann sortiert (nach Kunststoffart, Glasfarbe, Metallart,
Papier oder Karton) und an Zwischenhändler verkauft, oder, wenn
große Mengen anfallen, direkt an die Industrie. Dank der Arbeit der
catadores ist Brasilien führend auf dem Gebiet des Dosenrecyclings:
97,6 Prozent der Getränkedosen aus Aluminium werden der Wiederverwertung zugeführt. In einigen Städten werden über die catadores
auch Elektro- und Elektronikaltgeräte zur Wiederaufarbeitung verschiedener Materialien gesammelt.
Trotz mehrerer offizieller Initiativen, die Situation der catadores in
Brasilien zu verbessern, darunter auch Bundesgesetze, die den Beruf
offiziell anerkennen und der Müllsammlung und -trennung zumindest
auf dem Papier oberste Priorität einräumen, bleiben die Quoten beim
organisierten Recycling erschreckend niedrig. Nach den Angaben des
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, Brasilianisches
Institut für Geographie und Statistik) verfügen von den 5.564 Städten
und Kommunen in Brasilien nur 994 über Programme zur selektiven
Müllsammlung und -trennung; insgesamt werden in Brasilien nur
13 Prozent des offiziell entsorgten Mülls recycelt. Allerdings bleibt dabei
der Beitrag der inoffiziellen Müllsammler unberücksichtigt. Zwar hat
die offizielle Unterstützung für die Müllsammler bislang durchaus auch
positive Effekte gezeigt, doch gleichzeitig entsteht dabei oft auch eine
Abhängigkeit von politischen Parteien. Diese Abhängigkeit ist proble
matisch, da jeder Regierungswechsel neue Herausforderungen mit
sich bringt: Beispielsweise könnte die Unterstützung der Kooperativen
eingestellt oder Druck auf sie ausgeübt werden, sich stärker wirtschaftlich auszurichten. In einigen Fällen wurde die Position der Kooperativen dadurch geschwächt, dass von staatlicher Seite andere Formen
der Abfallwirtschaft bevorzugt wurden. Konkrete Beispiele zeigen wie
die Arbeit der Müllsammler erheblich durch den offiziellen Beschluss
beeinträchtigt wurde, in mehreren brasilianischen Städten Müllverbrennungsanlagen (»Müll zu Energie«) zu errichten.X, XI
Wie sieht es in anderen Regionen und Staaten des globalen Südens
aus? Im peruanischen Lima, führt die Stadtverwaltung offiziell bei-
301
spielsweise nur 0,3 Prozent des Mülls der Wiederverwertung zu; doch
dank der inoffiziellen Sammler erreicht die Stadt eine Quote von
20 ProzentXII. Ähnlich ist es in Santa Cruz, Bolivien: 37 Prozent der
Einwohner sind bei der Abfallentsorgung auf die Arbeit der inoffiziellen Müllsammler angewiesenXIII. Im indischen Delhi wiederum werden 34 Prozent des städtischen Hausmülls recycelt, 27 Prozent davon
dank der inoffiziellen Müllsammler.XIV
Ohne das System der inoffiziellen Müllsammler gingen also zweifellos deutlich mehr Ressourcen verloren, während die Städte mit noch
mehr Abfällen fertig werden müssten. Durch deren Tätigkeit sparen
Städte wie Bangkok, Jakarta, Kanpur, Karatschi und Manila jährlich
jeweils bis zu 23 Millionen Dollar ein. Diese Einsparung bei den Betriebskosten bedeutet »niedrigere Kosten für Importe und geringere
Ausgaben für die Sammlung und den Mülltransport sowie für die Geräte zur Müllabfuhr, für Personal und Einrichtungen«XV und außerordentlich wichtig, recycelte Rohstoffe müssen nicht den natürlichen
Lagerstätten entnommen werden.
Zusammenfassung und Ausblick
Eine organisierte Ressourcenrückgewinnung hat viele Vorteile: Sie reduziert das Müllproblem und mindert den Druck auf den Rohstoff
abbau. Zudem schafft sie Arbeitsplätze und Einkommen, vor allem für
weniger privilegierte Teile der Bevölkerung. In Lateinamerika und vor
allem in Brasilien wurden Kooperativen gegründet, die neben organisierten Verdienstmöglichkeiten auch die Unterstützung durch Kollegen und Fortbildungsmaßnahmen bieten. Meistens erhalten die Mitglieder der Kooperativen auch eine regelmäßige Bezahlung.
Aufgrund der integrativen Form der Ressourcenrückgewinnung
(zum Beispiel beim kooperativen Recycling) besteht außerdem die
Möglichkeit über den direkten Kontakt catador/Haushalt beim regelmäßigen Einsammeln der rückführbaren oder wieder verwertbaren
Materialien, Bürger im Bereich der Nachhaltigkeit weiterzubilden, sodass man irgendwann einmal das Ziel erreicht, dass kein Müll mehr
anfällt, sondern vielmehr alles wiederverwertet oder vermieden wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die organisierte Ressourcenrückgewinnung ein enormes Potenzial für gesellschaftliche Verbesserungen und den Umweltschutz besitzt. Vor allem die Kooperativen
scheinen in vielen Fällen erfolgreich; obgleich noch viele strukturelle
Probleme in Bezug auf Arbeitsbedingungen, Organisation und offi
zielle Anerkennung beziehungsweise Unterstützung zu lösen sind. Die
302
Kapitel 7
Investition in eine organisierte Müllsammlung und -sortierung, in
Wiederverwendung und Recycling sowie die Erziehung zur Müllvermeidung sind notwendige Schritte, um der Verschwendung ein Ende
zu machen und stattdessen den Umweltschutz in den Vordergrund zu
rücken.
Die in Deutschland geborene und im brasilianischen São Paulo aufgewachsene Jutta Gutberlet studierte unter anderem an der Universität Tübingen.
Heute arbeitet sie als Dozentin für Geographie an der University of Victoria,
Kanada. Dort leitet sie das Community-based Research Laboratory und ist
als Projektleiterin für zahlreiche internationale Projekte tätig.
Degrowth ist vielleicht gar keine komplexe Strategie. Vielleicht geht es einfach darum, im Fluss zu sein. Wenn die steigenden Kosten der Mineralrohstoffe die Autopreise in die Höhe schnellen lassen, dann benutzt man eben
ein Fahrrad, was viel billiger ist. Und wenn man sich auch kein Fahrrad leisten
kann, warum nicht einfach umziehen, näher zum Zielort, und dann zu Fuß
laufen? Was wir »Pendeln« nennen, bildete sich in einer bestimmten Phase
der Geschichte heraus, in der es möglich war, riesige Mengen an Rohstoffen
für ein unverhältnismäßig teures Verkehrssystem bereitzustellen. Dies hat
dazu geführt, dass die Leute nun glauben, es sei normal, zig Kilometer von
ihrer Arbeitsstätte entfernt zu wohnen. Der Normalfall ist dies aber nur in
den letzten hundert Jahren gewesen. Wenn wir uns das Pendeln nicht mehr
leisten können, dann kehren wir eben irgendwann wieder zu früheren Verhältnissen zurück, als die Leute ganz einfach in der Nähe ihrer Arbeitsstätte
wohnten und zu Fuß dorthin gingen – da war gar kein Bedarf für Autos,
Züge oder andere energie- und ressourcenintensive Verkehrssysteme.
Die Gesellschaft kann sehr viel abspecken und trotzdem doch noch auf
ähnliche Weise wie heute funktionieren. Nach der Theorie, die die DegrowthBewegung vertritt, würde es uns allen guttun, den Überfluss abzubauen und
ein einfacheres Leben zu führen. In einer einfacheren Gesellschaft, so die
Theorie weiter, wären die Menschen glücklicher und würden weniger Stress,
dafür aber mehr Erfüllung erleben. Das mag alles richtig sein. Doch sollte
man sich auch vor Augen halten, dass es gefährlich sein kann, wenn man zu
schnell abnimmt. Würde die Gesellschaft beim Ressourcen- und Energieverbrauch in eine Reduktionsspirale geraten, könnte sie Schritt für Schritt
(vielleicht auch ganz schnell) ihre industrielle Grundlage verlieren und sich
in eine rein agrarische Gesellschaft zurückverwandeln, wie sie das vor einigen Jahrhunderten war. Das wäre dann zwar die ultimative Anpassung an
303
die Mineralienverknappung, aber nicht wirklich das, was die meisten Leute
als ein gutes Ergebnis der Entwicklung akzeptieren würden.
Auch wenn man nicht so weit gehen will, hat die Degrowth-Bewegung,
wie sie sich heute darstellt, ein Problem. In den meisten Ländern wird sie
nämlich anscheinend nur von einer verschwindenden Minderheit der Bevölkerung akzeptiert. Ihr Gedankengut wird vom medialen Mainstream und
der allgemeinen gesellschaftlichen Debatte in weiten Teilen der Welt vollkommen ignoriert. Jevons’ Paradoxon gilt im Übrigens auch für die Vertreter der Wachstumsrücknahme, auch ihre Einstellung fällt ihm zum Opfer:
was die Degrowth-Anhänger an Ressourcen sparen, verbrauchen dann eben
andere.
Richtig ist allerdings auch, dass eine Rücknahme des Produktions- und
Konsumwachstums sehr bald gar keine Frage der freien Entscheidung mehr
sein wird. In vielen Ländern der Erde wird Degrowth aufgrund der sich rapide verschlechternden wirtschaftlichen Bedingungen allmählich ein den
Menschen aufgezwungener Zustand. Wenn auch manche Regionen, wie
etwa China im Jahr 2012, immer noch kräftiges Wachstum an den Tag legen,
so sieht es doch so aus, als hätten sich einige europäische Länder auf den
Pfad von Rezession und Niedergang begeben, insbesondere die Mittelmeerländer. Es ist noch zu früh, um wirklich genau zu wissen, ob dieser Pfad nur
eine vereinzelte konjunkturelle Schwankung darstellt oder ob er tatsächlich
unumkehrbar ist und irgendwann die ganze Welt erfassen wird. Wir können uns aber trotzdem schon einmal ein Bild davon machen, wie Degrowth
aussehen könnte, wenn wir den Zerfall der Sowjetunion 1991 betrachten.
Die steigenden Kosten bei der Ausbeutung von Mineralressourcen dürften
für den Zusammenbruch mitverantwortlich gewesen sein. In seinem Buch
Reinventing Collapse255 hat Dmitry Orlov das Leben der Sowjetbürgerinnen
und -bürger während und nach dem Untergang der Union beschrieben.
Dieses Leben wies eine Reihe charakteristischer Züge auf, wie zum Beispiel
Verkürzung der Lebenserwartung, Zunahme des Drogenverbrauchs, Depression, Krankheit, Zusammenbruch der öffentlichen Sicherheit und Ordnung, Zunahme sozialer Unterschiede, Niedergang und Verfall der sozialen
Dienste und andere Faktoren, die mit Sicherheit für diejenigen, die das
durchzumachen hatten, alles andere als angenehm waren. Orlov ist überzeugt, dass die Nachwehen eines wirtschaftlichen Zusammenbruchs in den
westlichen Ländern sehr ähnlich aussehen könnten. Es gibt ja heute schon
Hinweise darauf, dass wir uns in diese Richtung bewegen.
Letztendlich ist die Frage der Anpassung nicht allein eine rein technische,
sondern – in vielleicht weit höherem Maße – auch eine psychologische. Wir
kennen alle die fünf Sterbephasen oder Stadien der Trauer, wie sie Elisabeth Kübler-Ross256 beschrieben hat. Menschen durchleben sie oft, wenn sie
schwierige Zeiten durchmachen oder einen persönlichen Verlust erleiden:
304
Kapitel 7
Nichtwahrhabenwollen, Zorn und Wut, Feilschen und Verhandeln, Depression, Akzeptanz. Die Abfolge ist vielleicht zu schematisch, um in allen
Nuancen zu beschreiben, wie betroffene Personen sich im echten Leben verhalten. Sie folgt aber einer Logik und lässt sich bis zu einem gewissen Grad
in der Praxis durchaus anwenden. Betrachten wir etwa, wie sich die Gesellschaft angesichts der Probleme verhält, die die Erschöpfung der Ressourcen
verursacht. Gemäß dem Phasenmodell ist die öffentliche Meinung im Allge
meinen tief im ersten Stadium befangen, dem Nichtwahrhabenwollen, mit
klar erkennbaren Ausschlägen, die der zweiten Phase, Zorn und Wut, zuzuordnen sind. Viele Menschen haben vom Problem der Ressourcenknappheit schon irgendwann einmal etwas gehört, zum Beispiel von »Peak Oil«.
Die übliche Reaktion ist, solche Vorstellungen als extreme Ansichten von
Kassandrarufern und Weltuntergangspropheten abzutun. Überall sind die
Politiker offenbar in der Vorstellung gefangen, Wachstum sei die Lösung
für alle Probleme. Es ist kein Zufall, dass noch bis vor wenigen Jahren einige
Regierungen Programme mit sogenannten »Abwrackprämien« eingeführt
haben, um Autobesitzer mit Steuerzahlergeld dafür zu belohnen, ihre Autos
in tadellosem Zustand verschrotten zu lassen und neue zu kaufen. Unter
dem Aspekt der fortschreitenden Erschöpfung der Mineralressourcen sind
solche Maßnahmen reiner Wahnsinn; sie entspringen einer Vorstellung von
wirtschaftlichem Fortschritt, die es immer noch nicht wahrhaben will, dass
die Wirtschaft ganz wesentlich von der Verfügbarkeit preisgünstiger Mineral
ressourcen abhängt.
Gar nicht selten geht die Reaktion auf die Ressourcenknappheit und die
damit verknüpfte Problematik der Umweltverschmutzung auch ins nächste
Stadium über: Zorn und Wut. Die Verhaltensweise tritt am deutlichsten
zutage, wenn es um die Frage des Klimawandels geht. Da kommt es oft zu
emotionalen Attacken gegen den, der die Botschaft übermittelt. Trotzige Auflehnung findet sich nicht nur bei einzelnen Menschen, sondern sie scheint
ganze Bereiche der Gesellschaft zu erfassen. Aus einer solchen Protestbewe
gung entstand vor kurzem sogar eine weitverbreitete und allgemein akzeptierte politische Haltung der republikanischen Rechten in Amerika. Die hef
tige Reaktion gegenüber dem Überbringer der Botschaft richtet sich auch
manchmal gezielt darauf, das Ansehen einzelner Wissenschaftler und das
Prinzip wissenschaftlicher Forschung überhaupt zu untergraben, wie die
sogenannten »Climategate«-Kontroverse257 unter Beweis stellt, als private
E-Mails von Klimawissenschaftlern gestohlen und über das Internet verbrei
tet wurden. Manchmal stehen hinter derlei antiwissenschaftlicher Meinungs
mache wirtschaftliche Interessen. In ihrem Buch Merchants of Doubt258 liefern Naomi Oreskes und Eric Conway entsprechendes Anschauungsmaterial.
In der Klima-Debatte sind allerdings derart starke Emotionen zu erkennen,
dass es dabei wohl doch um mehr geht als nur um simples Gewinnstreben.
305
Die Phase des Feilschens und Verhandelns wird als solche normalerweise
nicht eigens beschrieben. De facto steckt sie aber hinter der Idee der »Energieeffizienz«, also der Vorstellung, wir könnten alles so beibehalten wie es
ist, wenn wir mit dem, was wir besitzen, nur einfach rationeller umgingen.
Das Vertrauen in die Effizienz geht oft mit einem erstaunlich großen Glauben an die Macht von Wissenschaft und Technik einher. Was die Phase der
Depression betrifft, so ist sie wahrscheinlich viel weiter verbreitet, als in den
Medien oder im Internet zutage tritt. Aber erst wenn wir in der letzten Phase
angelangt sind, der Akzeptanz, können wir vorankommen und uns an die
bevorstehenden Veränderungen anpassen. Wir müssen akzeptieren, dass wir
in einer Welt, die sich derart tiefgreifend verändert, nicht alles so erhalten
können wie gewohnt. Letztendlich können wir den Red-Queen-Wettlauf
nicht gewinnen.
Wie die Zukunft aussehen wird
Nun wollen wir noch einen Blick in die Zukunft wagen, der etwas weiter
reicht als der kurze Zeitraum, um den sich die Debatte normalerweise dreht.
Wir haben gesehen, dass wir zwischen zwei sich gegenseitig ergänzenden
Problemen erdrückt werden, nämlich der Ressourcenerschöpfung hier und
der Zerstörung des Ökosystems da. Sie machen uns zu Bewohnern eines
neuen Planeten – eines Planeten mit ganz anderen klimatischen Bedingungen und einer geringeren Ressourcenverfügbarkeit. Wir haben ebenfalls
gesehen, dass kein eindeutiger Weg zur »Lösung« der beiden Probleme zu
erkennen ist, solange wir unter Lösung eine Strategie verstehen, die uns den
Lebensstil, den wir bis heute aufrechterhalten haben, weiterhin ermöglichen
soll. Große Veränderungen stehen bevor, aber was für Veränderungen werden das sein?
Wie immer sind Vorhersagen schwierig, vor allem wenn sie die Zukunft
betreffen. Wir können uns aber auf ein Spiel einlassen und uns Szenarien
ausmalen, um zumindest versuchsweise herauszufinden, was die Alternativen
sein könnten, die auf uns zukommen. Jorgen Randers zum Beispiel hat in
seinem Buch 2052259 ein ausführliches Szenario für die kommenden 40 Jahre
entworfen. Er beschreibt in seinem Werk, wie sich eine Welt im Klammergriff zwischen Klimawandel und Ressourcenerschöpfung entwickeln könnte.
Hier in diesem Buch soll nun, ohne dass ein spezieller Zeitrahmen erstellt
würde, ein Ausblick in die Zukunft gegeben werden, nachdem die aktuellen
Probleme ihre Wirkung entfaltet haben und der Planet nach dem großen
Sturm, den das Industriezeitalter entfacht hat, wieder ein gewisses Gleich
gewicht gefunden hat. Das könnte in ein paar Jahrhunderten der Fall sein,
vielleicht aber auch schon viel früher.
306
Kapitel 7
Zunächst einmal wäre es vorstellbar, dass das eines der beiden Probleme, nämlich der Klimawandel und die damit verbundene Zerstörung des
Ökosystems, so groß und unbeherrschbar wird, dass es die Entwicklung
der Zukunft dominiert. Dies könnte dann eintreten, wenn die verschiedenen sich verstärkenden Rückkopplungseffekte, die das Erdklima regulieren,
außer Kontrolle geraten und den Kipppunkt überschreiten, so dass sich die
Erdatmosphäre stark aufheizt. Eine Extremvorstellung ist das sogenannte
»Venus-Syndrom«, wie es zum Beispiel in dem Buch Storms of My Grandchild
ren (2009)260 von James Hansen beschrieben wird. Nach Hansens Scenario
würde ein galoppierender Klimawandel die Biosphäre der Erde sterilisieren
und unseren blauen Planeten in einen der Venus ähnlichen Himmelskörper
verwandeln, mit einer Temperatur von einigen hundert Grad Celsius und
einer überwiegend aus CO2 bestehenden Atmosphäre. Menschen könnten
unter diesen Bedingungen natürlich nicht überleben!
Selbst wenn sich auf der Erde keine extremen Verhältnisse wie auf der
Venus einstellen, könnte man sich eine Klimasituation wie nach dem Zeit
alter des Perm vorstellen, mit tropischen Temperaturen von 50 bis 60 Grad
Celsius261. Bei solchen Temperaturen könnten Menschen nur in den äußersten nördlichen und südlichen Regionen der Kontinente überleben, unter vollständig anderen Bedingungen als heute. Welche Zukunft Menschen erwartet, die dann zum Beispiel ein vom Eis befreites Grönland bewohnen, hat
Curt Stager in dem Buch Deep Future (2011)262 dargestellt. Wer weiß, vielleicht gelingt es ja den Menschen, in einer Zukunft, wie sie Deep Future
schildert, Mittel und Wege zu finden, sich an Bedingungen dieser Art anzupassen und zum ersten Mal in ihrer Geschichte sogar die Antarktis zu
bewohnen. In einem solchen Szenario könnte jedoch der Niedergang der
Menschheit einen derart dramatischen Verlauf nehmen, dass ihr Lebensstil
sich dem unserer Vorfahren vor Hunderttausenden von Jahren annähern
könnte. Robert Duncan prägte für den zivilisatorischen Rückschritt in prähistorische Zeiten den Begriff der »Olduvai-Theorie«263, nach einem Tal in
Afrika, wo fossile Überreste unserer Urahnen gefunden wurden.
Es gibt bestimmte Elemente, die nahelegen, das Venus-Syndrom sei physikalisch unmöglich oder zumindest unwahrscheinlich. Für das Nach-PermSzenario gilt das nicht, da wir ja wissen, dass es schon früher solche Bedingungen auf der Erde gegeben hat. Es verliert auch nichts an Plausibilität,
wenn wir berücksichtigen, dass die Sonneneinstrahlung damals schwächer
war als heute. Doch allen Unkenrufen zum Trotz: obwohl extreme Wetter
szenarien nicht ausgeschlossen werden können – unsere Zukunft muss nicht
unbedingt so aussehen. Der Zusammenbruch des Ökosystems ist nicht unvermeidlich; er ist eine Folge menschlichen Handelns, und wir könnten uns
ja entscheiden, so zu handeln, dass ein solcher Zusammenbruch nicht kommt
(auch wenn es derzeit nicht danach aussieht). Was sich tatsächlich nicht ab-
307
Abbildung 6–5: Das Bild des Anthropozän
Nächtliche Lichter der Städte auf dem Kontinent Europa. Diese Lichter sind auf Energie und
Materialien zurückzuführen, die aus dem Bergbau stammen. Wie lang werden sie noch leuchten?
wenden lässt, ist das Verschwinden der hochgradigen Erze und die groß
flächige, globale Verteilung der Mineralien, die darin enthalten waren –
und zwar dergestalt, dass sie nicht wiedergewonnen werden können, jedenfalls nicht ohne enormen Energieaufwand. Gesetzt den Fall, man könnte
den Klimawandel in den Griff bekommen, oder er würde weniger extrem
verlaufen, als die Voraussagen vermuten lassen, wie sähe dann, infolge der
Erzverknappung, die Zukunft aus?
Eine Möglichkeit besteht ganz einfach in der Rückkehr zu einer rein
agrarischen Gesellschaft, da ja die fossilen Brennstoffe verschwunden sind.
Schließlich war die Weltwirtschaft noch vor einigen Jahrhunderten rein
agrarisch. Das große Auflodern der fossilen Brennstoffe könnte sich als eine
kurzlebige Episode erweisen, als eine einzigartige Situation, in der Energie reichlich zur Verfügung stand und eine Menge Unruhe und Bewegung
erzeugte. Ebenso schnell, wie er in die Höhe schoss, ebbte der Energiestrom
auch wieder ab und ließ die Menschen in die Bedingungen zurückfallen,
die über die letzten zehntausend Jahre der Normalzustand waren: eine auf
Landwirtschaft aufgebaute Welt. Schon im Jahr 1976 hatte Marion King
Hubbert in seinem Artikel Exponential Growth as a Transient Phenomenon
308
Kapitel 7
in Human History264 den weltweiten Verbrauch an fossilen Brennstoffen nur
als eine kurzlebige Spitze bezeichnet.
Auch dies ist ein Szenario, das man nicht ausschließen kann. Eine zukünftige Agrargesellschaft müsste mit dem zurechtkommen, was ihr das Industriezeitalter nach nur wenigen Jahrhunderten rücksichtsloser Ausbeutung
hinterlassen hat, nämlich weitgehend erschöpfte Ressourcen an fruchtbarem Boden. Boden kann sich aber wieder neu bilden, auch wenn dies Jahrhunderte dauert, und eine solche Gesellschaft würde schließlich zu einer
Art Gleichgewicht kommen, wahrscheinlich mit einer erheblich kleineren
Bevölkerung als heute. Zum Trost (wenn das überhaupt einer ist) sei gesagt,
dass unsere Nachkommen ohne die riesigen Mengen an Ressourcen, die
unsere heutige Gesellschaft braucht, auskämen. So wie die Leute im Mittel
alter die Überreste der Bauwerke aus der Römerzeit gewissermaßen als Berg
werke nutzten, um Eisen und Stein zu gewinnen, so stünden unseren in
Agrargesellschaften lebenden Nachfahren in unseren Hinterlassenschaften
reichlich Metalle zur Verfügung: Aluminium aus Getränkedosen, Gold aus
Schmuck, Kupfer aus Rohrleitungen. Sie hätten auch reichlich Eisen und
Stahl angesichts unserer heutigen Produktionszahlen. Wenn wir vergleichen,
so produzieren wir heute mehr als eine Milliarde Tonne Stahl pro Jahr, während die globale Stahlproduktion zu Napoleons Zeiten, als die Industrielle
Revolution ja bereits begonnen hatte, weniger als eine Million Tonnen pro
Jahr betrug. Mit all dem Eisen, das wir produziert und über den ganzen Planeten verteilt haben, könnten unsere Nachkommen über zehntausende von
Jahren in aller Ruhe ihre Schwerter und Pflugscharen schmieden (vielleicht
auch Musketen und Kanonen). Als Brian Skinner sich im Hinblick auf die
Erschöpfung der Mineralvorräte mit der Zukunft der menschlichen Gesellschaft beschäftigte und dabei von einer neuen »Eisenzeit«265 sprach, hatte er
womöglich genau dies vor Augen.
Nach unseren Maßstäben wäre eine solche Gesellschaft sehr arm. In der
Landwirtschaft kann man nur einen geringen Energieüberschuss erzeugen,
und die Möglichkeiten beim Schmelzen der Metalle wären beschränkt, weil
sie auf Holzkohle aus den Wäldern angewiesen wären. Das Angebot an Holz
aber wäre begrenzt. Angesichts der genannten Einschränkungen sähe diese
Gesellschaft wohl zwangsläufig so ähnlich aus wie die alten Agrargesellschaften: ein System auf niedrigem Stand der Technik, das hauptsächlich auf der
Arbeit von Menschen und Tieren beruhte. Das müsste nicht unbedingt
schlecht sein. Als Leonardo die »Mona Lisa« malte und Dante seine »Göttliche Komödie« schrieb, lebten sie schließlich in rein agrarischen Gesellschaften. Wäre eine solche Gesellschaft aber jemals in der Lage, eine neue industrielle Revolution in Gang zu setzen? Wahrscheinlich nicht, da ihr die billige
Kohle, mit der vor ein paar Jahrhunderten die Industrielle Revolution begann,
nicht zur Verfügung stünde. Wer kann das aber schon wissen? Vielleicht gibt
309
es ja auch ganz andere Möglichkeiten, eine komplexe Gesellschaft zu entwickeln, und die könnte dann dort neu anfangen, wo wir versagt haben.
Es ist aber ebenso gut möglich, dass wir, wenn wir erst einmal auf die
Agrarwirtschaft zurückgeworfen sind, dort auch für immer bleiben werden,
zumindest wenn man vom Zeithorizont des Menschen ausgeht. Die Frage
ist also, ob wir dann zwangsläufig auch alle die technischen Fähigkeiten, über
die wir heute verfügen, verlieren werden. Da unsere Hochtechnologie überwiegend auf Elektrizität basiert, läuft die Frage eigentlich auf einen einzigen
Punkt hinaus: Wird es uns gelingen, auch in Zukunft in der Lage zu sein,
elektrischen Strom zu erzeugen? Das muss nicht notwendigerweise heißen,
dass die Produktionskapazität in gleicher Höhe wie heute fortbesteht. Es
müsste aber gelingen, die Stromerzeugung über eine sehr lange Zeit aufrechtzuerhalten. Das heißt, es müsste gelingen, die Kraftwerke mittels der
von ihnen selbst erzeugten Energie instand zu halten und zu erneuern. Mit
anderen Worten, das System bräuchte einen einigermaßen guten Erntefaktor
(EROEI), signifikant höher als eins, und es dürfte keine seltenen und nicht
ersetzbaren Mineralien verwenden.
Es ist kein Ding der Unmöglichkeit, diese Bedingungen zu erreichen. Um
Strom zu erzeugen, braucht man eigentlich keine besonders anspruchsvollen
Gerätschaften. Bis vor noch nicht allzu langer Zeit produzierten schließlich
viele Länder ihren Strom hauptsächlich mit Hilfe von Wasserkraftanlagen.
Das ist nun wirklich keine komplexe Technik; schon vor mehr als einem
Jahrhundert war es möglich und machbar, Wasserkraftwerke zu bauen. In
einem vorangehenden Kapitel ist bereits dargelegt worden, dass Technologien wie etwa moderne Windkraft, Solarthermie und Photovoltaik Erntefaktoren haben, die erheblich größer sind als eins, und dass für ihre Herstellung seltene Materialien keineswegs essentiell notwendig sind.
Es gibt also eine ganze Reihe von Möglichkeiten, elektrische Energie ohne
Rückgriff auf fossile Brennstoffe zu erzeugen. Eine Gesellschaft der Zukunft
könnte über vergleichsweise reichlich Strom verfügen, wenn auch nicht
unbedingt in einem gleichmäßigen Fluss, falls die Erzeugung auf intermittierenden Quellen wie Wind oder Sonne basieren würde. Mit Hilfe dieser
Energie könnte man einen gewissen Zufluss seltener Metalle in die Wirtschaft aufrechterhalten, indem man die verbleibenden Mineralressourcen
sorgfältig bewirtschaftet und eine Kombination der drei Strategien anwendet, die weiter oben untersucht wurden: Wiederverwertung von Abfall,
Wiederverwendung von Produkten, Substitution seltener Mineralien durch
häufige. Den Kreislauf bei den Mineralressourcen zu schließen, ist nicht völlig ausgeschlossen266, wenn auch der Überfluss und die niedrigen Kosten der
alten Zeiten nie wieder zurückkommen werden.
Es ist gar nicht so leicht, sich eine Gesellschaft konkret vorzustellen, die
aus der Anpassung an eine ihrer Mineralerze beraubten Erde entsteht und
310
Kapitel 7
die immer noch ein hohes technisches Niveau aufweist. Sicher ist, dass die
meisten Technologien, die für unsere Gesellschaft entscheidend sind, ohne
seltene Mineralien oder mit sehr geringen Mengen solcher Mineralien funktionstüchtig gehalten werden können. Sollte es uns gelingen, eine elementare Infrastruktur für die Stromerzeugung aufrechtzuerhalten, dann könnten
wir das Industriesystem von neuem aufbauen, und zwar rund um die Materialien, die in der Erdkruste häufig vorkommen. Dieses System dürfte dann
nicht mehr so verschwenderisch sein wie das heutige und müsste viel sorgfältiger mit den Ressourcen umgehen. Es wäre vielleicht langsamer und auch
schlanker, und wir könnten darin nicht mehr mit dem verrückten Tempo
von heute leben und die Ressourcen nicht mehr mit der gleichen Geschwindigkeit vernichten. Teure und verschwenderische Strukturen wie Autobah
nen und Flugverkehr könnte ein solches System nicht mehr unterhalten, sehr
wohl aber Internet, Computer, Roboter, Kommunikation über große Distanz, öffentliche Verkehrsmittel, angenehmes Wohnen, Ernährungssicher
heit und vieles mehr. Es besteht Hoffnung, dass es uns nicht in jene Zeiten
zurückkatapultiert, wo die Bauern zu einem elenden Leben in physischer
Erschöpfung auf den Feldern verdammt waren; mit Hilfe von Strom kann
man in der Landwirtschaft aber viele Aufgaben erledigen, für die man heute
fossile Brennstoffe verwendet267.
Zur sozialen Struktur einer solchen Gesellschaft lässt sich zurzeit noch
überhaupt nichts sagen. Sie wird aber notwendigerweise ganz anders sein als
die heutige, soviel können wir jetzt schon festhalten. Irgendwohin kommen
wir mit unserem Red-Queen-Wettlauf bestimmt. Wohin aber genau, das
wissen wir nicht. Das werden wir, während wir rennen, schon irgendwann
merken.
Schlussbetrachtung
Eine
mineralische Eschatologie
»Eschatos« ist ein Wort aus dem Altgriechischen und heißt »der Letzte«.
Der Begriff »Eschatologie« wurde eingeführt, um das endgültige Ende der
Welt und der Menschheit zu beschreiben. Das Feld wird also traditionell von
Theologen und Philosophen bearbeitet. Neuerdings gibt es aber eine weitere
Spielart der Eschatologie, die Milan Cirkovic »physikalische Eschatologie«
nennt268. Sie behandelt vor allem das Ende der Erde oder des gesamten Universums infolge kosmischer Prozesse, wie etwa der Entwicklung der Sonne,
der Milchstraße oder des Universums. Prozesse dieser Art bewegen sich normalerweise in Zeitskalen der Größenordnung von Jahrmilliarden. Definieren wir »eschatologisch« aber als ein Geschehen »in großem Maßstab« und
gleichzeitig »irreversibel«, dann sind wir mit einer echten »mineralischen
Eschatologie« konfrontiert, die sich möglicherweise innerhalb der Lebenszeit der meisten heute lebenden Menschen ereignet.
In den vergangenen Jahrhunderten erlebte die Erde eine gigantische chemische Reaktion. Sie begann mit der Verbrennung des Kohlenstoffs, der im
Laufe von über Hunderte Millionen von Jahren währenden geologischen
Aktivitäten in der Erdkruste eingelagert worden war. Die chemische Reaktion beschleunigte sich und brannte in immer heftigerem Feuer. Vielleicht
stehen wir gerade am Höhepunkt dieses mächtigen Brandes, vielleicht erleben wir gerade die ersten Anzeichen des Niedergangs. Wie alle Feuer verschlingt auch diese riesige chemische Reaktion den Brennstoff, der sie nährt,
und wird am Ende allmählich erlöschen.
Mit dem langsamen Verglühen des großen fossilen Feuers verschwinden gleichzeitig auch all die anderen Mineralressourcen, die der Planet im
Lauf seiner Geschichte angesammelt hat. Eines fernen Tages, wenn es keine
Adern, keine Quellen und keine Erze mehr gibt, werden wir erleben, wie die
Abbaumaschinen verschwinden, die Bohrtürme, die Offshore-Plattformen.
Wir werden erleben, wie die Idee des Bergwerks selbst verschwindet, die
Vorstellung von Stollen, die man tief in die Erde gräbt, um an die wertvolle
Mineralien heranzukommen, die der Planet vor langer Zeit für uns eingelagert hat. Auch die Bergarbeiter werden verschwinden, mit ihren Pickeln,
Helmen, Lampen und mit ihren dreckverschmierten Gesichtern.
312
Schlussbetrachtung
Ein Zyklus kommt an sein Ende, der nach geologischen Maßstäben extrem
kurz ausfiel. Uns aber war es so vorgekommen, als würden die Dinge so, wie
sie waren, in alle Ewigkeit bleiben. Doch dem war nicht so. Für eine kurze
Epoche glaubten die Menschen, sie seien die Herren eines ganzen Planeten. Doch am Ende des Anthropozäns haben wir den Planeten bis an die
äußerste Grenze seiner Belastbarkeit geplündert, und was uns bleiben wird,
ist nichts als die Asche eines gigantischen Feuers. Unseren Nachkommen
hinterlassen wir ein schweres Erbe in Gestalt von radioaktivem Abfall, von
Schwermetallen, die über den ganzen Planeten verstreut sind, und von in
der Atmosphäre angereicherten und in den Meeren absorbierten Treibhausgasen – vor allem CO2. Die Erde wird nie wieder sein wie vorher; sie ist im
Begriff, in einen neuen und anderen Planeten umgeformt zu werden269.
Es scheint, als hätten wir eine Methode gefunden, zu einem anderen Planeten zu reisen, ohne dass wir Raumschiffe hätten bauen müssen. Es ist keineswegs klar, dass es uns dort gefallen wird, aber es gibt keinen Weg zurück.
Wir werden uns an die neuen Bedingungen anpassen müssen. Das wird nicht
leicht werden, und es ist nicht auszuschließen, dass der Prozess zum Zusammenbruch menschlicher Zivilisation führt oder sogar zur Auslöschung der
Spezies Mensch. Weder das eine noch das andere ist jedoch unausweichlich. Mit Hilfe von Solarenergie und Technologien, die keine seltenen und
erschöpfbaren Elemente erfordern, sind wir im Prinzip sehr wohl in der Lage,
eine Gesellschaft aufzubauen, die Energieflüsse vergleichbar mit den heutigen bewirtschaftet. Es ist durchaus im Bereich des Möglichen, den Kreislauf
der seltenen Minerale zu schließen, wenn wir lernen, viel weniger als heute
zu verbrauchen. Wir können eine Gesellschaft schaffen, die diese Energie zu
nutzen versteht, um einen reduzierten Vorrat an Mineralien vorzuhalten,
der ausreicht, um eine industrielle Infrastruktur, aber auch Wissenschaft,
Handel, Menschenrechte und vieles mehr zu bewahren. Die Gesellschaft
müsste mit äußerster Sorgfalt darauf achten, dass sie ihre kostbaren Ressour
cen nicht verschwendet, und würde manche unserer Gewohnheiten – zum
Beispiel Flugreisen – als gefährliche Extravaganz einstufen. Eine Gesellschaft
dieser Art wäre jedoch in der Lage, unser technisches Niveau zu halten und
zu steigern. Sie könnte sich mit der Erkundung des Weltraums beschäftigen,
mit Grundlagenforschung, mit der Entwicklung künstlicher Intelligenz, mit
allen Formen von Kunst und anderen menschlichen Bestrebungen, die nicht
vorstellbar wären ohne den Wohlstand, der sich aus einem beträchtlichen
Vorrat an Energie und Material ergibt. Mit diesem Vorrat können wir es
schaffen, das Wissen, das wir in den vergangenen Jahrtausenden angehäuft
haben, zu halten und weiter zu vermehren. Das erworbene Wissen können
wir nutzen, um den Schaden, den wir dem Ökosystem des Planeten zugefügt haben, wieder gut zu machen und es wieder so herzustellen, wie es war,
als wir es als Erbe erhielten: ein an Leben und Diversität reicher Planet. Den
Eine mineralische Eschatologie
313
Zustand können wir über Jahrtausende und noch darüber hinaus erhalten.
Aus diesem Zustand heraus können wir dann von neuem mit der Aufgabe
beginnen, die wir uns als menschliche Wesen gesetzt haben: das Universum
zu verstehen und zu erforschen.
Danksagung
Der herzliche Dank des Autors gilt einer Reihe von Menschen, die mit ihrer
Unterstützung und Ermunterung, ihren Anregungen, Verbesserungen und
auch Materialien viel zu diesem Buch beigetragen haben:
Colin Campbell, Stefano Caporali, Toufic El Asmar, Suren Erkman,
Steven Featherstone, Ian Johnson, Rembrandt Koppelaar, Jean Laherrere,
Jacques Grinewald, Alessandro Lavacchi, Dennis Meadows,
Magne Myrtveit, Massimo Nicolazzi, Marco Pagani, Jorgen Randers,
Fabrizio Sibilla, Stuart Staniford, Karl Wagner und Leigh Yaxley.
Anmerkungen
Einführung: Annäherung an die Grenzen des Wachstums
1Meadows, D.; Randers, J.; Meadows, D.; Behrens, W. W. (1972): The Limits to Growth.
A report to the Club of Rome, Universe Books, New York.
2Bardi, U. (2011): Revisiting the Limits to Growth. Springer, New York.
3Turner, G. (2012): On the verge of global collapse? In: GAIAEA 21/2, 81–160.
4Turner, G. (2008): A Comparison of the Limits to Growth with Thirty Years of
Reality. In: Socio-Economics and the Environment in Discussion (SEED) Working
Paper Series 2008–09, CSIRO Sustainable Ecosystems: 1–52.
5Diederen, A. (2010): Global Resource Depletion. Eburon books, Amsterdam.
6Bihouix Bihouix, P.; de Guillebon, B. (2010): Quel futur pour les métaux?
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7The Oil Drum (2007): Peak Minerals. www.theoildrum.com/node/3086, abgerufen
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8The Oil Drum (2008): The Universal Mining Machine. www.theoildrum.com/node/
3451, abgerufen 14. 01. 2008.
9Moss, R. L., E. Tzimas, H. Kara, P. Willis und J. Kooroshy (2011): Critical Metals in
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10 Clugston C. (2012): Scarcity – Humanity’s Final Chapter? Booklocker.com, Inc.
11 Bradshaw A. M.; Hamacher T. (2012): Nonregenerative Natural Resources in a
Sustainable System of Energy Supply. In: ChemSusChem 5(3): 550–62.
Kapitel I: Gaias Gaben: Die Herkunft der Bodenschätze
12 Bardi, U. (2001): Il Libro della Chimera. Editori Riuniti, Rom.
13 The Descent of the Goddess Ishtar in the Underworld. In: The Civilization of Babylonia and Assyria, M. Jastrow, 1915, www.sacred-texts.com/ane/ishtar.htm, abgerufen
22. 10. 2012.
14 Wegener, A. (1912): Die Herausbildung der Großformen der Erdrinde (Kontinente
und Ozeane), auf geophysikalischer Grundlage. In: Petermanns Geographische
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15 Lovelock, J. E.; Margulis, L. (1974): Atmospheric homeostasis by and for the
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16 Watchman Felloship (2012): Goddess Worship, www.watchman.org/profiles/goddessworship, abgerufen 18. 10. 2012
17 Burning man (2012): www.burningman.com, abgerufen 20. 10. 2012.
18 Ward P.D. (2009): The Medea Hypothesis: Is Life on Earth Ultimately SelfDestructive? Princeton University Press, Princeton.
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Camebridge.
20 Kleine T. (2011): Geoscience: Earth’s patchy late veneer. In: Nature 477 (7363): 168–169.
316
Anmerkungen
21 NASA Earth Observatory (2006): Ancient Crystals Suggest Earlier Ocean,
www.earthobservatory.nasa.gov/Features/Zircon, abgerufen 11.12.2011.
22 Wächtershäuser, G. (1988): Before enzymes and templates: theory of surface metabo-
lism. In: Microbiol. Mol. Biol. Rev. 52 (4): 452 – 84.
23 Sagan, C.; Mullen, G. (1972): Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface
Temperatures. In: Science 177 (4043): 52 – 56.
24 Rosing, M. T.; Bird, D. K.; Sleep, N. H.; Bjerrum, C. J. (2010): No climate paradox
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25 Armstrong, R. L. (1981): Radiogenic isotopes: The case for crustal recycling on a
near-steadystate no-continental-growth Earth. In: Philosophical Transactions of the
Royal Society A 301(1461): 443 – 472.
26 Bounama, C.; Franck, S.; von Bloh, W. (2001):The fate of Earth’s ocean. In: Hydrology
and Earth System Sciences 5(4): 569 – 575.
27 Kasting, J. F.; Tazewell, H. M. (2006): Atmospheric composition and climate on
the early Earth. In: Philosophical Transactions of the Royal Society B 361(1474):
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28 Cloud, P. (1973): Paleoecological Significance of the Banded Iron-Formation.
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29 Goldblatt, C.; Lenton, T. M.; Watson, A. J. (2006): Bistability of atmospheric oxygen
and the Great Oxidation. In: Nature 443(7112): 683 – 686.
30 Price, G.; Valdes, P. J.; Sellwood, B. W. (1998): A comparison of GCM simulated
Cretaceous »greenhouse« and »icehouse climates«: implications for the sedimentary
record. In: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 142: 123 – 138.
31 Franck, S.; Bounama, C.; von Bloh W. (2005): Causes and timing of future biosphere
extinction. In: Biogeosciences Discussions 2: 1665 – 1679.
32 The KamLAND Collaboration (2011): Partial radiogenic heat model for Earth
revealed by geoneutrino measurements. In: Nature Geoscience 4: 647 – 651.
33 Wikipedia (2012): Earth’s energy budget, www.en.wikipedia.org/wiki/Earth’s_energy_
budget, abgerufen 17. 01. 2012.
34 Bounama, C.; Franck, S.; von Bloh, W. (2001): The fate of Earth’s ocean. In: Hydrology
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35 Raup, D.; Sepkoski Jr, J. (1982): Mass extinctions in the marine fossil record.
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38 Alvarez, L. W.; Alvarez, W.; Asaro, F.; Michel, H. V. (1980): Extraterrestrial cause for
the Cretaceous-Tertiary extinction. In: Science 208 (4448): 1095 – 1108.
39 Keller, G. (2012) J. A. Talent (ed.), Earth and Life, International Year of Planet Earth,
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40 Shen, J.; Algeo, T. J.; Hu, Q.; Zhang, N.; Zhou, L.; Xia, W.; Xie1, S.; Feng, Q. (2012):
Negative C-isotope excursions at the Permian-Triassic boundary linked to volcanism:
In: Geology 40 (11): 963 – 966.
Anmerkungen
317
41 Sun, Y.; Joachimski, M. M.; Wignall, P. B.; Yan, C.; Chen, Y.; Jiang, H.; Wang, L.; Lai,
X. (2012): Lethally Hot Temperatures During the Early Triassic Greenhouse.
In: Science 338 (6105): 366 – 370.
42 Cloud, P. (1973): Paleoecological Significance of the Banded Iron-Formation.
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43 Durand, B. (1980): Sedimentary organic matter and kerogen. Definition and
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44 Vandenbroucke, M; Largeau, C. (2007): Kerogen origin, evolution and structure.
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45 Robinson J.M. (1990): Lignin, land plants, and fungi: Biological evolution affecting
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46 Klemme, H. D.; Ulmishek, G.F. (1991): Effective Petroleum Source Rocks of the
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klemme2.htm, abgerufen 11. 02. 2011.
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for Abiotic Oil; www.fromthewilderness.com/free/ww3/102104_no_free_pt1.shtml,
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48 Höök, M.; Bardi, U.; Feng, L.; Pang, X (2010): Development of oil formation theories
and their importance for peak oil. In: Marine and Petroleum Geology 27(9):
1995 – 2004.
Kapitel II: Der geplünderte Planet: die Geschichte des Bergbaus
49 Franck, S.; Bounama, C; von Bloh, W. (2005): Biogeosciences Discussions 2:
1665 – 1679.
50 Nelson, D. L.; Cox, M. M. (2000; Eds.): Principles of Biochemistry, Third Edition.
Freeman W. H., New York.
51 Shils, M. E. et al.: Ultratrace minerals. In: Modern nutrition in health and disease.
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53 Field, C. B.; Behrenfeld, M. J., Randerson, J. T.; Falkowski, P. (1998): Primary
production of the Biosphere: Integrating Terrestrial and Oceanic Components.
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54 The Neolithic mines of ancient Britain, Bournemouth university, www.bournemouth.
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55 Stanczak, M. (2005): A Brief History of Copper, www.csa.com/discoveryguides/
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56 Cramb, A. W. (2011): A Short History of Metals, http://neon.mems.cmu.edu/cramb/
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57 Cotterell, M. (2004): The Terracotta Warriors: The Secret Codes of the Emperor’s
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58 Harrington, S. P. M. (1999): Behind the Mask of Agamemnon. In: Archaeology 52(4)
http://www.archaeology.org/9907/etc/mask.html, abgerufen 20. 10. 2012.
59 Gowlett, J. A. J. (1992): Ascent to Civilization: The Archeaology of Early Humans.
2nd edition, McGraw Hill, New York.
318
Anmerkungen
60 Wahenee: an Indian girl’s story told by herself to Gilbert L. Wilson. University of
Nebraska Press, zitiert in http://weber.ucsd.edu/~dkjordan/arch/metallurgy.html,
abgerufen 20. 02. 2012.
61 Grout, J. (2012): Lead Poisoning and Rome. In: Encyclopaedia Romana, http://
penelope.uchicago.edu/~grout/encyclopaedia_romana/wine/leadpoisoning.html,
abgerufen 22. 02. 2012.
62 Martín-Gil, J.; Martín-Gil, F. J.; Delibes-de-Castro, G.; Zapatero-Magdaleno, P.; SarabiaHerrero, F. J. (1995): The first known use of vermillion. In: Experientia. 51(8): 759 – 61.
63 Cramer, C. E. (1995): What Caused The Iron Age? http://www.claytoncramer.com/
unpublished/Iron2.pdf, abgerufen 24. 06. 2012.
64 Srinivasan, S.; Ranganathan, S. (2012): Wootz Steel: An Advanced Material of the
Ancient World, http://materials.iisc.ernet.in/~wootz/heritage/WOOTZ.htm,
abgerufen 27. 06. 2012.
65 Solnit, R. (2006): Winged Mercury and the Golden Calf, www.orionmagazine.org/
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66 Wikipedia (2012): Timeline of chemical elements discoveries www.en.wikipedia.org/
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67 Hubbert, M. K. (1956): Nuclear Energy and the Fossil Fuels, präsentiert vor dem
Frühjahrstreffen des American Petroleum Institutes, Plaza Hotel, San Antonio/Texas.
68 Wack, P. (1985): Scenarios: Uncharted Waters Ahead, Harvard Business Review.
69 Campbell, C. J.; Laherrere J. H. (1998): The end of cheap oil, Scientific American,
March 98.
70 The Oil Drum (2011): No peak oil yet? The limits of the Hubbert model,
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71 Hayward, S.F. (2011): The Gas Revolution. In: The Weekly Standard 16(30),
www.weeklystandard.com/articles/gas-revolution_557014.html, abgerufen 18. 04. 2011.
72 Wikipedia (2011): Nuclear Arms Race, www.en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_arms_
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73 Rossin, A. D. (2011): US policy on spent fuel reprocessing: the issues, www.pbs.org/
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74 www.world-nuclear.org/info/inf23.html, abgerufen 31. 03. 2012.
75 Eckhartt, D. (1995): Nuclear fuels for low-beta fusion reactors: Lithium resources
revisited. In: Journal of Fusion Energy 14(4): 329 – 341.
76 Featherstone, S. (2012): Andrea Rossi’s Black Box. In: Popular Science magazine
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77 Park, R. (2000): Voodoo Science: The Road from Foolishness to Fraud. Oxford
University Press, New York.
78 Baez, J. Azimut (2011): This week’s finds (week 315), www.johncarlosbaez.wordpress.
com/2011/06/27/this-weeks-finds-week-315/, abgerufen 12. 08. 2011.
79 Pimentel, D. Et al. (1995): Environmental and economic costs of soil erosion and
conservation benefits. In: Science 267: 1117 – 1123.
80 Hooke, R. L. B. (2000): On the history of humans as geomorphic agents.
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81 Wilkinson, B. (2005): Humans as geologic agents: a deep-time perspective.
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82 Brown, T. J. et al. (2012): British Geological Survey. In: World Mineral Production
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19. 04. 2012.
Anmerkungen
319
83United States Geological Survey, USGS http://www.usgs.gov
84Wellmer, F. W.; Becker-Platen, J. D. (2012): Global Nonfuel Mineral Resources and
Sustainability, Keynote Address, USGS, 2007, pubs.usgs.gov/circ/2007/1294/paper1.
html, abgerufen 09. 04. 2012.
85Yarnell, A. (2004): The Many Facets of Man-Made Diamonds. In: Chemical and
Engineering News 82 (5): 26 – 31
Kapitel III: Auf Bodenschätze gegründete Weltreiche – Bergbau und Kriege
86Davies, G.I. (1998): Introduction to the Pentateuch. In: John Barton. Oxford Bible
Commentary. Oxford University Press, zitiert in Wikipedia, http://en.wikipedia.org/
wiki/Book_of_Genesis abgerufen 23. 10. 2012.
87The Epic of Gilgamesh, Translated by Maureen Gallery Kovacs, electronic Edition by
Wolf Carnahan, www.ancienttexts.org/library/mesopotamian/gilgamesh/, abgerufen
06. 05. 2012.
88Dollinger, A. (2004): Wenamen’s Journey, http://www.reshafim.org.il/ad/egypt/
wenamen.htm, abgerufen 06. 05. 2012.
89Graeber, D. (2011): Debt: the first 5000 years. Melville House Publishing, New York.
90Metropolitan Museum of Art, www.metmuseum.org/Collections/search-thecollections/30000391?rpp=20&pg=1&ao=on&ft=Assyrian&what=Clay&who=
Assyrian&pos=12 abgerufen/accessed 21. 10. 2012.
91Innes, A. M.:What is money? By A. Mitchell, The Banking Law Journal, www.ces.
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16. 10. 2012.
93Transition town network, www.transitionnetwork.org, abgerufen 16. 10. 2012.
94Encyclopedia Britannica: Origins of Coins, www.britannica.com/EBchecked/
topic/124716/coin/15838/Origins-of-coins, abgerufen 13. 07. 2012.
95Dollinger, A. (2004):The Megiddo battle, www.reshafim.org.il/ad/egypt/
megiddobattle.htm, abgerufen 06. 05. 2012.
96Cowen, R. (2012): Essays on Geology, history and people; chapter six, ancient gold
and silver, www.mygeologypage.ucdavis.edu/cowen/~gel115/115CH6.html, abgerufen
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97Alluvial Exploration & Mining (2012): Gold during the primitive period,
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98www.iranicaonline.org/articles/gold, abgerufen 08. 05. 2012.
99Strauss B. S. (1984): Philip II of Macedon, Athens, and Silver Mining. In: Hermes
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102 Cipolla, C. M. (1966): Guns, Sails and Empires, Minerva Press, London.
103 Dilworth, C. (2011): Too Smart for Our Own Good, Oxford.
320
Anmerkungen
104 Klare, M. T. (2004): Blood and Oil: The Dangers and Consequences of America’s
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105 Brzezinski, Z. (1985): Power and Principle: Memoirs of the National Security
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106 Yergin, D. (1991): The Prize: The Epic Quest for Oil, Money, and Power. Simon &
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107 The Oil Drum (2011): Peak oil and the Fall of the Soviet Union: Lessons on the
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259 Randers, J. (2012): 2052. Der neue Bericht an den Club of Rome. Eine globale
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266 Carlsson, A. S. et al. (2007): Micro- and Macro-Algae: utility for Indusitrial
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Schlussbetrachtung: Eine mineralische Eschatologie 268 Cirkovic, M. (2003): Physical Escatology, arXiv:astro-ph/0211413v1
269 ebd., McKibben, B. (2012)
328
Anmerkungen
Anmerkungen in den »Ausblicken«
Kapitel I: Gaias Gaben: Die Herkunft der Bodenschätze
Es werden keine Gefangenen gemacht: gegenwärtige Trends der Ausbeutung des Planeten
(Karl Wagner)
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
XIII
XIV
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Kapitel II: Der geplünderte Planet: die Geschichte des Bergbaus
Fruchtbarer Boden: eine Grundvoraussetzung für das Überleben der Menschheit
(Toufic El Asmar)
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
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Anmerkungen
329
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XX Eswaran, H.; Lal, R.; Reich, P. F. (2002): Land degradation: an overview. In: Bridges,
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XXI Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO; 2011):
Save and Grow: A policymaker’s guide to the sustainable intensification of smallholder crop production. FAO, Rom.
Das Ende des billigen Urans oder warum Atomenergie in die Sackgasse führt
(Michael Dittmar)
I
II
III
IV
V
VI
VII
Daten zur Produktion elektrischer Energie aus: http://www.worldenergyoutlook.
org; http://www.iea.org/stats/surveys/mes.pdf.
Daten zu den Atomreaktoren in aller Welt sind erhältlich über IAEA PRIS: http://
www.iaea.org/programmes/a2.
Die Anforderungen an den Uranbergbau nach den drei Zukunftsszenarien der
World Nuclear Association (WNA), die von einem langsamen jährlichen
Wachstum um ein bis zwei Prozent oder einem Rückgang um ein Prozent
pro Jahr ausgehen, sind zu finden unter: http://www.world-nuclear.org/info/inf22.
html.
Die Presseerklärung zur Publikation der Ausgabe von 2009 des Roten Buches
enthält eine Warnung vor Uranmangel und ist zu finden unter: http://www.nea.fr/
press/2010/2010-03.html.
Die ausführliche Fassung des Aufsatzes von Manfred Dittmar zu dieser Analyse ist
zu finden unter: http://arxiv.org/abs/1106.3617.
Daten zum Uranbergbau für alle Länder und die letzten Jahre (einschließlich 2010)
sind zusammengefasst unter: http://www.world-nuclear.org/info/inf23.html.
Der Überblick aus dem Jahr 2006, »Forty Years of Uranium Resources, Production
and Demand in Perspective. The Red Book Retrospective« ist zu finden im
OECD-Bookshop, http://www.oecdbookshop.org/oecd/display.asp?sf1=identifiers
&st1=9789264047662.
330
Anmerkungen
VIII Die aktuellste Ausgabe (2009) des Roten Buches von IAEA und NEA ist zu finden
unter Google Books oder unter http://www.oecdbookshop.org/oecd/display.asp?
lang=en&sf1=DI&st1=5KMD4HVBSN41.
IX IAEA-Datenbank UDEPO zu Uranvorkommen unter: http://www.nfcis.iaea.org/
UDEPO/UDEPOMain.asp. Der Status von 2009 findet sich auf derselben Website
unter IAEA-TECDOC-1629.
X ebd.
XI Daten zum Uran-Bergbau in Kanada und Australien in den letzten Jahren und
weitere Angaben finden sich in den WNA-Dokumenten http://www.world-nuclear.
org/info/inf49.html sowie http://world-nuclear.org/info/inf48.html. Daten zu
einzelnen Uranvorkommen wurden außerdem der in Anm. 9 genannten Quelle
und dem WNA-Bericht über Kanada entnommen.
XII ebd., Dittmar, M., http://arxiv.org/abs/1106.3617
XIII Der detaillierte McArthur River Technical Report aus dem Jahr 2009 ist auf der
Website von CAMECO, dem Hauptbetreiber des Bergwerks, unter http://www.
cameco.com/mining/mcarthur_river einsehbar.
XIV Die Betriebsergebnisse des Bergwerks McArthur River im ersten Quartal 2011
werden berichtet unter http://www.cameco.com/media/news_releases/2011/?/
id=559.
XV Details und Planungen zu Uran-Bergwerken in Australien werden mitgeteilt unter
http://www.world-nuclear.org/info/inf48.html.
XVI Der Beitrag »An even bigger hole« von John Busby mit vielen Einzelheiten zum
Olympic-Dam-Projekt von 2007 (mit Aktualisierungen im Jahr 2010) findet sich
unter http://www.after-oil.co.uk/evenbiggerhole.htm.
XVII Vgl. hierzu die Pressemitteilungen unter http://www.kazatomprom.kz/en sowie
http://www.kazatomprom.kz/en/news/2/Press.
XVIIIDie Uranbergwerke in Kasachstan und das dort angestrebte Produktionsplateau
werden aufgelistet unter http://www.world-nuclear.org/info/inf89.html.
XIX Einzelheiten zum Rossing-Bergwerk bietet der IAEA-TECDOC-1629-Bericht aus
dem Jahr 2009, S. 45.
XX Details zum Uranbergbau in Russland finden sich auf der WNA-Website.
XXI Vgl. hierzu den Abschnitt über neue Bergwerke im Roten Buch 2009 (Anm. 8) und
die detaillierteren Länderberichte auf der WNA-Website und in den verschiedenen
Ausgaben des Roten Buches (Anm. 8).
XXII Vgl. hierzu http://www.world-nuclear.org/info/inf45.html.
XXIIIDie WNA-Schätzung zum Bergbau-Ertrag ist dem Schaubild am Schluss des folgenden Berichts zu entnehmen: http://www.world-nuclear.org/info/inf22.html.
XXIVDie EWG 06 Uranbergbau-Vorhersage findet sich unter http://www.energywatchgroup.org/fileadmin/global/pdf/EWG_Report_Uranium_3-12-2006ms.pdf.
Kapitel III: Auf Bodenschätze gegründete Weltreiche – Bergbau und Kriege
Money makes the world go around: Gold und Silber als Wertanlage und Zahlungsmittel
(Luís de Sousa)
I
Young, A.T.; Du, S. (2009): Did Leaving the Gold Standard Tame the Business
Cycle? Evidence from NBER Reference Dates and Real GNP. In: Southern
Economic Journal.
Anmerkungen
331
II
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III o. A. (1968): Europe: Speculative Stampede. In: Time Magazine, 22. März 1968, http://
www.time.com/time/magazine/article/0,9171,828475,00.html?promoid=googlep
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Kupfer: Geht eine lange Erfolgsgeschichte bald zu Ende?
(Rui Namorado Rosa)
I
II
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Anmerkungen
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Platinmetalle und ihre Verwendung in der Automobiltechnologie
(Ugo Bardi & Stefano Caporali)
I
II
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Anmerkungen
333
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Anmerkungen
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I
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V ebd.
Anmerkungen
335
Kapitel V: Die Glockenkurve: Eine Modell der Knappheit
Das Hubbert-Modell als Prognoseinstrument für die Entwicklung der Rohstoffreserven
der Welt
(Marco Pagani & Stefano Caporali)
I
Gordon R. B.; Bertram M.; Gaedel T. E. (2006): Metal stocks and sustainability.
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II Jevons W. S. (1865): The coal question: An inquiry concerning the progess of the
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Phosphor: Brauchen wir einen Paradigmenwechsel?
(Patrick Déry)
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
Yergin, D. (1991): Der Preis: Die Jagd nach Öl, Geld und Macht. S. Fischer,
Frankfurt.
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Kapitel VI: Die dunkle Seite des Bergbaus: Umweltverschmutzung und Klimawandel
Peak Coal oder warum Kohle keine Lösung ist
(Werner Zittel & Jörg Schindler)
I
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(Ugo Bardi)
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XVIIIHowarth R. W., Santoro R.; Ingraffea A. (2011): Methane and the greenhouse
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XIX Lovett, R.(2011): Industry Challenges Study that Natural Gas ›Fracking‹ Adds
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338
Kolumne
Kapitel VII: Die Red-Queen-Hypothese: die Zukunft der Zivilisation
Seltene Erden im Elektroschrott: die Nadel im Heuhaufen recyceln
(Rolf Jakobi)
I
Die Elemente der 3. Nebengruppe des Periodensystems sind: Scandium, Yttrium,
Lanthan, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium,
Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium,
Ytterbium und Lutetium.
Ii Cordier, D. J. (2012): Mineral Commodity Summaries. U.S. Geological Survey,
Januar 2012: 129.
III Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR); Rheinisch-Westfälisches
Institut für Wirtschaftsforschung (RWI Essen); Fraunhofer ISI (2010): Trends der
Angebots- und Nachfragesituation bei mineralischen Rohstoffen. Projekt Nr. 09/05
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWI): 21 ff.
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V China blocked exports of rare earth metals to Japan, traders claim. In: The Telegraph,
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VI Deutsche Rohstoffagentur (DERA); Bundesanstalt für Geowissenschaften und
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VII RA Rohstoffallianz, HRB 141341 Berlin.
VIII WTO-Disput DS 432, 13. März 2012: »China – Measures Related to the Exportation
of Rare Earth, Tungsten and Molybdenum, Complainant: European Union,
Respondent: China.«
IX Eurostat, http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/waste/data/
wastestreams/weee
X Presseinformation des deutschen Umweltbundesamts (UBA), Nr. 12/2010.
XI Sander, K.; Schilling, S. (2010): Optimierung der Steuerung und Kontrolle grenzüberschreitender Stoffströme bei Elektroaltgeräten/Elektroschrott. Bericht erstellt
im Auftrag des deutschen Umweltbundesamtes (UBA-FB 001331/E): 110ff.
XII Auf Grundlage folgender Notierungen: Gold: 1560 $, Silber: 27 $, Palladium: 600 $,
jeweils pro Feinunze, Stand 12. August 2010, London Metal Exchange.
XIII Vereinte Nationen, Basler Übereinkommen über die Kontrolle der grenzüberschreitenden Verbringung gefährlicher Abfälle und ihrer Entsorgung, in Kraft getreten
am 5. Mai 1992.
XIV Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates über Elektro- und ElektronikAltgeräte (Neufassung), Gemeinsame Leitlinien, PE-CONS 2/12 vom 25. 5. 2012.
XV Kovba, L. (2011): Konflikte um Strategische Rohstoffe. Magisterarbeit, FH Ludwigshafen und CER Zürich.
XVI Schätzungen des Steinbeis-CER auf Grundlage verschiedener Quellen.
XVII Buchert, M. et al. (2012): Recycling kritischer Rohstoffe aus Elektronik-Altgeräten.
Öko-Institut Darmstadt.
XVIIITolcin, A.C. (2012): Mineral Commodity Summaries, U.S. Geological Survey,
Januar 2012: 74.
XIX Amtsblatt der Europäischen Union L 136/3 vom 29. Mai 2007 mit der Verordnung
(EG) Nr. 1907/2006 (die so genannte REACH-Verordnung).
Kolumne
339
XX Tsuruta, T. (2006): Selective accumulation of light or heavy rare earth elements
using gram-positive bacteria. In: Colloids Surf & Biointerfaces 52(2): 117–32.
Suffizienz und Wertstoffrückgewinnung statt Rohstoffverschwendung
(Jutta Gutberlet)
I
II
III
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340
Kolumne
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die Zukunft der Zivilisation

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